温度梯度作用下的微纳颗粒运动：从Soret效应到自热泳

IMECH-IR > 非线性力学国家重点实验室

	温度梯度作用下的微纳颗粒运动：从Soret效应到自热泳
	郑旭
会议录名称	第十三届全国流体力学学术会议摘要集（下）
	2024-08-09
页码	578
会议名称	第十三届全国流体力学学术会议（下）
会议日期	2024-08-09
会议地点	中国黑龙江哈尔滨
摘要	微纳颗粒的运动和操控是微流控芯片、微纳机器人、纳米药物递送等新兴技术中实现功能的关键;而基于微纳尺度梯度和表界面作用显著的特点,通过物理梯度场实现颗粒的泳动是最有效的操控方法之一。基于温度梯度实现颗粒的热泳,源自温度梯度作用下颗粒界面双电层中的流体流动,是典型的微纳米流体力学和界面流动问题。而其中流动受到热-电-浓度三种物理场共同影响涉及多种微观机理的复杂耦合[1],使得热泳机理和规律存在大量待澄清的争议。而最新结果显示[2]较强温度梯度下微纳颗粒非平衡态热泳可能出现新规律。另一方面,可通过光热效应在活性颗粒局部建立温度梯度使之发生自热泳,自热泳与非平衡态热泳应存在共性的研究问题,而掌握其机理及运动控制规律可服务员活性颗粒向微纳机器人发展的需求。本文首先发展热泳微流控芯片技术,尝试解决微纳颗粒热泳实验中温度梯度难以控制、受限空间热渗干扰难以剔除、热-电-浓度场难以实时在位表征的难题,并回应热泳机理及Soret系数规律的争议[3]。通过微流控芯片建立局部异质性梯度场,可以研究纳米颗粒在其中扩散时异质性梯度与非高斯统计特征的关联。进而,基于具有二维微观结构的新型光热材料硫化铟锌(ZnIn2S4,简写为ZIS)研究活性颗粒自热泳,揭示了局部温度场-电场竞争引起的复杂热泳-电渗耦合输运现象,并探索了ZIS颗粒或ZIS-被动颗粒二元体系的集群运动控制。
关键词	热泳自热泳温度梯度 Soret效应活性颗粒
资助信息	国家重点研发计划(2022YFF0503504);; 国家自然科学基金(12072350)
语种	中文
文献类型	会议论文
条目标识符	http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/97915
专题	非线性力学国家重点实验室
作者单位	中国科学院力学研究所,非线性力学国家重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	郑旭. 温度梯度作用下的微纳颗粒运动：从Soret效应到自热泳[C]第十三届全国流体力学学术会议摘要集（下）,2024:578.

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