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Estudios sobre flujos iónicos a través de sistemas de Poisson-Nernst-Planck con potenciales de esferas duras locales de Bikerman bajo condiciones de frontera neutra relajada

Autores: Liu, Xiangshuo; Zhang, Lijun; Zhang, Mingji

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Estudios sobre flujos iónicos a través de sistemas de Poisson-Nernst-Planck con potenciales de esferas duras locales de Bikerman bajo condiciones de frontera neutra relajada


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Flujos iónicos
Efectos de capa límite
Tamaño finito de los iones
Relaciones corriente-voltaje
Dinámica interna
Canales de membrana

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 31

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Examinamos las propiedades cualitativas de los flujos iónicos a través de canales iónicos mediante un modelo de Poisson-Nernst-Planck cuasi-unidimensional bajo condiciones de frontera neutra relajadas. El potencial local de esferas duras de Bikerman se incluye en el modelo para tener en cuenta los efectos del tamaño finito de los iones. Nuestro principal interés es examinar los efectos de la capa límite (debido a la relajación de las condiciones de frontera de electroneutralidad) tanto en los flujos individuales como en las relaciones corriente-voltaje de manera sistemática. Se identifican valores críticos de potenciales que desempeñan roles significativos en el estudio de la dinámica interna de los flujos iónicos. Resulta que el tamaño finito de los iones puede tanto mejorar como reducir el flujo iónico bajo diferentes interacciones no lineales entre los parámetros físicos en el sistema, particularmente, concentraciones en la frontera, potenciales en la frontera, capas límite y tamaños finitos de iones. Se observa una dinámica mucho más rica de los flujos iónicos a través de los canales de membrana.

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