イオンが法則を破るとき

ナノスケール流体力学、またはナノフルイディクスは、流体力学の連続体が物質の原子的性質と出会う新しい研究分野です。¹. このような分子スケールで液体の流れを支配する法則を理解することは、実用上重要です。海水淡水化膜の性能と、イオンが細胞の細孔を透過する方法を決定します。 固体中の電子の流れについては、スケール縮小が質的に新しい挙動を生み出すのは今や歴史であり、それはナノエレクトロニクス産業全体の基礎となっています。 しかし、水の流れとその中のイオン輸送については、巨視的スケールで確立された法則が分子スケールでも驚くほどうまく保たれます。 水分子の直径は約 0.3 nm です。 それでも、ナビエ・ストークス方程式 — 流体力学の基本方程式 — は依然として 1 nm 幅のチャネルで成り立っています。². さて、書き込んで 自然ナノテクノロジー、Noy、Blanckschtein、および同僚³ 溶液中のイオンダイナミクスを支配する基本法則であるネルンスト・アインシュタインの関係が、水とイオンを単一の一次元鎖に閉じ込める非常に狭い炭素チャネルで崩壊することを示しています。

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• 情報源： https://www.nature.com/articles/s41565-022-01281-3