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Efectos estéricos en nano-propulsores electroosmóticos bajo altos potenciales zeta

Autores: Zheng, Jiaxuan; An, Siyi; Jian, Yongjun

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Efectos estéricos en nano-propulsores electroosmóticos bajo altos potenciales zeta


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Propulsores electroosmóticos de espacio
Nanocanal rígido
Altos potenciales zeta de pared
Efecto estérico
Capas dobles eléctricas
Rendimiento de los propulsores

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 28

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Aquí, los propulsores electroosmóticos espaciales en un nanocanal rígido con altos potenciales de pared zeta se investigan numéricamente, por primera vez, considerando el efecto del tamaño finito de las especies iónicas. El efecto, llamado efecto estérico, a menudo se descuida en la investigación sobre propulsores micro/nano. Sin embargo, tiene influencias vitales en el potencial eléctrico y la velocidad del flujo en las capas dobles eléctricas, de modo que las actuaciones del propulsor generadas por el movimiento del fluido se ven aún más afectadas. Estas actuaciones, que incluyen empuje, impulso específico, eficiencia del propulsor y la relación empuje-potencia, se describen utilizando algoritmos numéricos, después de obtener las distribuciones de potencial eléctrico y velocidad bajo altos potenciales de pared zeta que van desde -25,7 mV a -128,5 mV. Como se esperaba, el potencial zeta puede promover el desarrollo de las actuaciones del propulsor para satisfacer los requisitos de las misiones espaciales. Además, para una situación real con consideración del efecto estérico, el empuje y la eficiencia del propulsor disminuyen significativamente a 5-30 micro Newtons y 80-90%, respectivamente, pero la relación empuje-potencia es opuesta y ofrece un corto impulso específico de alrededor de 50-110 s.

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