p Esquema de um experimento de fluxo eletro-osmótico (EOF) (parte superior) e um experimento de corrente de fluxo (SC) (parte inferior). Crédito: The Journal of Chemical Physics (2021). DOI:10.1063 / 5.0038161
p Pesquisador Remco Hartkamp e Ph.D. o aluno Max Döpke, do Departamento de Processo e Energia, deu um passo importante para tornar os resultados da simulação para transporte eletrocinético mais confiáveis usando simulações moleculares. Em eletrocinética, Os íons desempenham um papel importante no transporte de um líquido através de poros estreitos ou de partículas sólidas através de um líquido. Esses tipos de propriedades de transporte são importantes em muitas aplicações nanotecnológicas ou eletroquímicas e em suspensões coloidais, por exemplo, para aplicações farmacêuticas. Os resultados da pesquisa foram publicados esta semana no The
Journal of Chemical Physics . p O transporte eletrocinético está sendo investigado ativamente tanto experimentalmente quanto com o auxílio de simulações de dinâmica molecular, às vezes com resultados altamente divergentes. Esses resultados divergentes tornam difícil determinar o que é correto. As medições experimentais são frequentemente interpretadas usando modelos que podem ser altamente precisos sob certas condições, mas altamente impreciso em outras condições. Hartkamp e Döpke usam simulações moleculares nas quais têm acesso a dados mais detalhados em nível molecular. A interpretação de tais simulações não depende de modelos, fazer simulações uma ferramenta importante para entender melhor as propriedades eletrocinéticas e permitir uma melhor interpretação dos experimentos. Contudo, as simulações moleculares dependem de uma descrição correta das interações moleculares. Os pesquisadores descobriram que as propriedades eletrocinéticas dependem fortemente das interações moleculares entre sólidos e íons. Subseqüentemente, eles adaptaram essas interações de tal forma que os resultados da simulação correspondiam intimamente aos dados experimentais em condições únicas onde há pouca dúvida sobre a interpretação.
p Remco Hartkamp:"Graças a esta nova abordagem, podemos ter certeza de que nossas simulações refletem a realidade. Esse, por sua vez, pode ser usado para obter uma visão em condições em que os estudos experimentais não fornecem uma imagem clara e consistente. Além disso, permite-nos 'ver' exatamente como os íons e as moléculas de água são distribuídos e como se movem perto de uma superfície sólida. "