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
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
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.
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.