SNUEI

Investigation on the Stability of Random Vortices in an Ion Concentration Polarization Layer with Imposed Normal Fluid Flow

2020 · Micromachines

저자

Jihye Choi, Ali Mani, Hyomin Lee, 김성재 (Sung Jae Kim)

연구주제

Nanopore and Nanochannel Transport Studies · Electrostatics and Colloid Interactions · Membrane-based Ion Separation Techniques

NTIS 과학기술표준분류

에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장

가장 가까운 분류(기계 > 나노/마이크로기계시스템 > 나노마이크로센서)가 에너지·환경·원자력 확장 범위 밖이다.

AI 연구 키워드·방법

전기대류 불안정성 이온농도분극(ICP) normal flow space charge layer

direct numerical simulation

키워드 (OpenAlex)

ion concentration polarization depletion region electrokinetic instability nanoporous membranes Peclet number applied voltage fluid leakage microchannel flow

초록

While nanoscale electrokinetic studies based on ion concentration polarization has been actively researched recently, random vortices naturally occur, leading to significantly destabilize in laboratory experiments or practical applications. These random vortices agitate the fluid inside microchannels and let the sample molecules seriously leak out preventing them from being controlled. Therefore, several trials have been reported to regulate those uninvited fluctuations by fluid flow tangential to a nanoporous membrane. Indeed, the influence of normal flow should be studied since the mass transport happens in the normal direction to the membrane. Thus, in this work, the nonlinear influence of normal flow to the instability near ion-selective surface was investigated by fully-coupled direct numerical simulation using COMSOL Multiphysics. The investigation on the effect of normal flow reve…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2020과한계 전기투석 담수화를 위한 전기수력학적 혼돈의 병렬 컴퓨팅 기반 해석 및 제어과학기술정보통신부개인기초연구(과기정통부)(R&D)제주대학교범위 밖
2020나노전기수력학 기반의 혈액암 정밀진단 기초 연구실과학기술정보통신부집단연구지원(R&D)서울대학교범위 밖
2020고급나노전기수력학을 이용한 생체 시료의 분리 농축 및 온라인 추출 플랫폼 기술 개발과학기술정보통신부개인기초연구(과기정통부)(R&D)서울대학교범위 밖
2020창의정보기술 인재양성사업단교육부BK21플러스사업(R&D)서울대학교–

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교수 1

김성재

연구주제 1

Nanopore and Nanochannel Transport Studies

키워드 2

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