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1、纳流控论文：非平衡态下纳流控通道中离子输运的研究【中文摘要】在国内外,对于纳流控现象的研究大多属于平衡态,而对于动电现象即非平衡态的研究却很少有人提及。本文由此展开了对纳米通道中能量转化以及其影响因素的研究。图样分子和纳流控通道的内表面性质对于流量控制和集成多功能设备是非常重要的。本文针对纳流控通道比表面积比较大的特点,采用了有限扩散模式(DLP)的方法,它的特点是可以将多种不稳定分子固定在纳流控通道内表面。有限扩散模式的理论已经通过链霉亲和素的实验作了验证。DLP方法在本文中用来制备非平衡态的纳流控通道。本文的理论模型是直径
2、30nm,长5μm,壁面表面电荷分布不均匀的纳米通道。如果双电层不重叠,离子电流能通过栅极局部改变外加电压、电荷面密度以及本体溶液离子浓度来改变。当通道左右两部分电荷面密度绝对值相同,符号相反时,能形成纳流控二极管。本文在讨论三种简化的一维模型基础上用Matlab仿真,得到关于电势,离子浓度,压力的曲线,并将理论和实验结果相对比,得到该理论的适用范围。同时,对非平衡态下纳流控通道内输运情况的影响因素给予了对比分析。本篇论文的重点是探索在非平衡态下纳流控通道中离子输运的现象,是通过研究影响离子输运的因素来操纵离子的运动,进而发展
3、具有微流控不具备的新功能纳流控装置。【英文摘要】Athomeandabroad,forflowcontrolissatisfiedthattheresearchtendstoequilibrium,electrokineticphenomenaforwhichthestudyofnon-equilibriumstateisrarelymentioned.Inthispaper,whichstartedonthenano-channels,aswellastheimpactofenergyconversionfactors.An
4、ewmethodofdiffusion-limitedpatterning(DLP)thatexploitsthehighsurfacearea-tovolumeratioinnanofluidicchannelswasdeveloped.Thistechniqueisself-aligningandissimpletoimplementforpatterningmultiplespecies.DLPwasdemonstratedbypatterningalternatingbandsoffluorescentlylabele
5、dandunlabeledstreptavidininbiotinfunctionalizednanofluidicchannels.Atheoreticalanalysiswasdevelopedtodescribepatternformationandresolution.Theoreticalmodelingofionicdistributionandtransportinananochannelcontainingasurfacechargeonitswall,30nmhighand5μmlong,suggeststh
6、ationiccurrentcanbecontrolledbylocallymodifyingthesurfacechargedensitythroughagateelectrode,eveniftheelectricaldoublelayersarenotoverlapped.Whenthesurfacechargedensitiesattherightandlefthalvesofachannelarethesameabsolutevaluebutofdifferentsigns.Inthispaper,thediscus
7、sionofasimplifiedthree-dimensionalmodelbasedontheuseofmatlabsimulation,ontheelectricpotential,ionconcentration,pressurecurvesandthenon-equilibriumflowissatisfiedunderthecontrolofionchanneltransporttheoryappliedtogivetheintroduction.Thisthesisfocusesonexplorationofph
8、enomenathatariseinnanofluidicchannelswiththeaimofdevelopingfluidicdeviceswithnewfunctionalitiesthatarenotaccessibletomicrofluidics.Pattemi
