Физика движения композитной микрочастицы с тонкой ионоселективной оболочкой во внешнем электрическом поле
Российский научный фонд, 22-79-10085
Ганченко Г.С.
1, Шелистов В.С.
1, Демёхин Е.А.
1,21Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, Москва, Россия
2Научно-исследовательский институт механики Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия

Email: shelistov_v@mail.ru
Поступила в редакцию: 23 апреля 2025 г.
В окончательной редакции: 16 мая 2025 г.
Принята к печати: 16 мая 2025 г.
Выставление онлайн: 8 июля 2025 г.
Рассматривается движение неоднородной частицы в растворе электролита под воздействием внешнего электрического поля. Внутренняя часть (ядро) частицы полагается твердым диэлектриком, окруженным тонкой ионоселективной оболочкой. Считается, что подобная модель лучше описывает поведение ряда реальных частиц (в особенности биологических), чем однородная. Теоретически исследованы особенности электрофоретического движения такой частицы, определена скорость этого движения, выполнено сравнение с электрофорезом однородной диэлектрической и однородной ионоселективной частиц. Выявлено несколько режимов движения и оценена их устойчивость. Ключевые слова: электрофорез, композитная частица, электроосмос, концентрационная поляризация, неустойчивость.
- R. Mohammadi, H. Afsaneh, B. Rezaei, M.M. Zand, Biomicrofluidics, 17 (2), 024102 (2023). DOI: 10.1063/5.0131806
- R. Paillot, J. Phys.: Theor. Appl., 3 (1), 912 (1904). DOI: 10.1051/jphystap:019040030091201
- S.S. Dukhin, Adv. Coll. Interface Sci., 35, 173 (1991). DOI: 10.1016/0001-8686(91)80022-c
- O. Schnitzer, E. Yariv, Phys. Fluids, 26 (12), 122002 (2014). DOI: 10.1063/1.4902331
- S. Tottori, K. Misiunas, U.F. Keyser, D.J. Bonthuis, Phys. Rev. Lett., 123 (1), 014502 (2019). DOI: 10.1103/physrevlett.123.014502
- С.С. Духин, Н.А. Мищук, Коллоид. журн., 50 (2), 237 (1988)
- С.С. Духин, Н.А. Мищук, Коллоид. журн., 51 (4), 659 (1989)
- E. Yariv, J. Fluid Mech., 655, 105 (2010). DOI: 10.1017/s002211201000a0716
- G.S. Ganchenko, E.A. Frants, V.S. Shelistov, N.V. Nikitin, S. Amiroudine, E.A. Demekhin, Phys. Rev. Fluids, 4 (4), 043703 (2019). DOI: 10.1103/physrevfluids.4.043703
- G.S. Ganchenko, E.A. Frants, S. Amiroudine, E.A. Demekhin, Phys. Fluids, 32 (5), 054103 (2020). DOI: 10.1063/1.5143312
- E. K odzinska, M. Szumski, E. Dziubakiewicz, K. Hrynkiewicz, E. Skwarek, W. Janusz, B. Buszewski, Electrophoresis, 31 (9), 1590 (2010). DOI: 10.1002/elps.200900559
- A.L. Polaczyk, J.E. Amburgey, A. Alansari, J.C. Poler, M. Propato, V.R. Hill, Coll. Surf. A, 586, 124097 (2020). DOI: 10.1016/j.colsurfa.2019.124097
- S.K. Maurya, P.P. Gopmandal, H. Ohshima, J.F.L. Duval, J. Coll. Interface Sci., 558, 280 (2020). DOI: 10.1016/j.jcis.2019.09.118
- H. Ohshima, Electrophoresis, 42 (21-22), 2182 (2021). DOI: 10.1002/elps.202000339
- Г.С. Ганченко, В.С. Шелистов, Е.А. Демёхин, Коллоид. журн., 87 (1), 16 (2025). DOI: 10.31857/S0023291225010024 [G.S. Ganchenko, V.S. Shelistov, E.A. Demekhin, Colloid. J., 87, 15 (2025). DOI: 10.1134/S1061933X24600970]
- Г.С. Ганченко, Е.Н. Калайдин, С. Чакраборти, Е.А. Демёхин, ДАН, 474 (3), 296 (2017). DOI: 10.7868/s0869565217150063 [G.S. Ganchenko, E.N. Kalaydin, S. Chakraborty, E.A. Demekhin, Dokl. Phys., 62, 266 (2017). DOI: 10.1134/S1028335817050111]
- E. Frants, S. Amiroudine, E. Demekhin, Micrograv. Sci. Technol., 36, 21 (2024). DOI: 10.1007/s12217-024-10108-w
- O. Schnitzer, E. Yariv, Phys. Fluids, 24 (8), 082005 (2012). DOI: 10.1063/1.4748967