PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Industrial & Engineering Chemistry Research· 2026Q1

Kayma Seyrelten Akışkanlarda Kısmen İletken Silindirler Etrafında Asimetrik İndüklenmiş Yük Elektrosmotik Akışları

Asymmetric Induced-Charge Electroosmotic Flows around Partially Conducting Cylinders in Shear-Thinning Fluids

Saurabh Maurya, Avinash Mourya, Ujjal Das, Nilanjan Dutta ve diğerleri

Kısa özet

Kayma seyrelten akışkanlar, yarı iletken silindirler etrafındaki indüklenmiş yüzey akışını ve iyon taşınımını, Newton akışkanlarına kıyasla %50'ye kadar artırarak klasik elektrokinetik ölçeklenmeden sapmaktadır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Kayma seyrelten akışkanlar, yarı iletken silindirler etrafındaki indüklenmiş yüzey akışını ve iyon taşınımını güçlendirir.
  • Asimetrik yüzey iletkenliği, lokal polarizasyon bölgeleri ve eşitsiz girdaplar oluşturarak ICEO simetrisini bozar.
  • Doğrusal olmayan çift tabaka polarizasyonu ile kaymaya bağlı viskozitenin birleşimi, doğrusal olmayan bir voltaj-hız tepkisi ile sonuçlanır.
  • Sonuçlar, doğrusal olmayan ICEO taşınımı nedeniyle lokal iyonik karışımın arttığını göstermektedir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract In this two-dimensional computational study, induced-charge electroosmosis (ICEO) around a half-conducting Janus cylinder immersed in a power-law shear-thinning electrolyte is considered within a fully coupled Poisson–Nernst–Planck–Stokes (PNP-Stokes) formulation, with the selected range of the flow-behavior index providing a systematic framework to investigate the influence of shear-dependent viscosity on ICEO-induced transport. The asymmetric surface conductivity of the Janus cylinder breaks the classical dipolar symmetry of ICEO, producing localized polarization zones, unequal counter-rotating vortices, and strongly modified azimuthal velocity distributions. Incorporation of a power-law rheological model demonstrates that shear-thinning behavior significantly amplifies the induced near-surface flow, enlarges recirculation regions, and enhances convective ion transport. The simulations show that the coupling between nonlinear double-layer polarization and shear-dependent viscosity leads to a nonlinear voltage-velocity response that deviates from the classical quadratic ICEO scaling and enhances local ionic mixing. The influence of applied potential (ϕ* = 0.1–3), Debye parameter (κ = 6–10), and flow-behavior index (n = 0.6–1) on the induced flow, charge distribution, current density, and mixing performance is systematically examined. These results demonstrate that both surface-conductivity asymmetry and fluid rheology influence nonlinear ICEO transport, providing insight into the design and control of electrokinetic flows in microfluidic systems involving non-Newtonian electrolytes.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Fiziksel ve Teorik Kimya

Physical and Theoretical ChemistryChemistry