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Effective flows across diffusio-phoretic membranes
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AI
DOI：10.1017/jfm.2025.10686.png)
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摘要
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由趋化机制实现的流动在多种生物和生物医学过程中具有重要意义，例如细菌运动和靶向药物递送。在此，我们开发了一种基于均质化的宏观边界条件，用于描述通过扩散趋化微结构膜的表观流动，其中膜壁与溶质颗粒之间的相互作用通过势能方法进行建模。我们考虑两种势能变化的情况：（i）发生在孔尺度上；（ii）仅发生在边界附近，后者允许对宏观流动描述进行简化。微尺度的化学相互作用被严格地尺度提升至宏观趋化溶剂速度和溶质通量贡献，并添加到膜的传质性渗透率和扩散率属性中。这些属性源自微尺度斯托克斯对流-扩散问题的解，其中一些问题由相互作用势能项驱动。最终，我们展示了宏观模型在开发最小趋化泵中的应用，展示了其适用于高效设计和优化流程。
Keyword:
porous media
coupled diffusion and flow
microscale transport
期刊
IF:
3.9
论文数:
2.0W
被引数:
9.4W
机构
引用论文
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Fluid and solute transport across the retinal pigment epithelium: a theoretical model视网膜色素上皮的液体和溶质转运: 理论模型
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