Salt solutions with two or more salts generate ion currents analogous to magnetic field lines

盐(化学) 离子 化学 无机化学 磁场 领域(数学) 物理 数学 物理化学 有机化学 纯数学 量子力学
作者
Patrick B. Warren,Richard P. Sear
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:111 (2)
标识
DOI:10.1103/physreve.111.025417
摘要

A gradient of a single salt in a solution generates an electric field but not a current. Recent theoretical work by one of us [P. B. Warren, Phys. Rev. Lett. 124, 248004 (2020)] showed that the Nernst-Planck equations imply that crossed gradients of two or more different salts generate ion currents. These currents in solution have associated nonlocal electric fields. Particle motion driven by these nonlocal fields has recently been observed in experiment by Williams et al. [Phys. Rev. Fluids 9, 014201 (2024)], a phenomenon which was dubbed action-at-a-distance diffusiophoresis. Here we use a magnetostatic analogy to show that in the far-field limit, these nonlocal currents and electric fields both have the functional form of the magnetic field of a magnetic dipole, decaying as ${r}^{\ensuremath{-}d}$ in $d=2$ and $d=3$ dimensions. These long-ranged electric fields are generated entirely within solutions and have potential practical applications since they can drive both electrophoretic motion of particles and electro-osmotic flows. The magnetostatic analogy also allows us to import tools and ideas from classical electromagnetism into the study of multicomponent salt solutions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zt涛发布了新的文献求助10
刚刚
sunshine发布了新的文献求助10
刚刚
安安发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
鱼yuyu完成签到,获得积分10
1秒前
shuyan发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Sunshine完成签到,获得积分20
2秒前
写作业发布了新的文献求助10
2秒前
moruifei发布了新的文献求助10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
Goblin完成签到,获得积分10
4秒前
can发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
噜噜发布了新的文献求助10
7秒前
Ray完成签到,获得积分10
7秒前
张子豪完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
白桃枝发布了新的文献求助20
7秒前
言亦云完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
wennyzh完成签到,获得积分10
9秒前
山鬼发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
11秒前
愉情完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
桐桐应助Dandanhuang采纳,获得10
12秒前
12秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
F_echo应助科研通管家采纳,获得20
12秒前
朱伟豪发布了新的文献求助10
12秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6052824
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7868760
关于积分的说明 16276128
捐赠科研通 5198265
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2781353
邀请新用户注册赠送积分活动 1764315
关于科研通互助平台的介绍 1646013