CO2-leakage-driven diffusiophoresis causes spontaneous accumulation of charged materials in channel flow.
我们发现了一种现象,即通道流动的开始产生了意外的、与电荷有关的胶体颗粒堆积,这种堆积发生在具有气体渗透壁的共流结构中,但没有任何安装的气源。在聚二甲基硅氧烷( PDMS )通道中流动的带正电荷(胺修饰的聚苯乙烯;a-PS )或带负电荷(聚苯乙烯;PS )粒子,在流动开始后2 ~ 4min产生电荷依赖性积累。我们通过各种条件下的系统实验和考虑通道壁渗透率和[公式:见正文]驱动扩散电泳的模型计算来揭示这一现象。我们证明,这种粒子的自发输运是由气体通过透水墙的泄漏引起的,这种泄漏是由通道和环境之间的压差引起的。由于液体压力较高,气体在流动中形成一个向外的通量。我们在霍乱弧菌菌菌悬液中也观察到这种现象,荧光蛋白( mKO;单体型Kusabira Orange )和细菌细胞在一个通道流中表现出电荷依赖性分离。这样的实验观察表明,带电粒子在水悬浮液中的扩散可以通过透气壁漏气来实现,而在液相中没有预先设定的离子浓度梯度。我们的发现将有助于解决粒子和气体渗透墙片上实验中意外的挑战和偏见,并有助于理解生理系统中自然存在的类似构型,如肺毛细血管。我们还展示了潜在的应用,例如浓缩和收集低于等电点的蛋白质。