Plant vascular circulation, ion channels, our own lymphatic network, and many energy harvesting systems rely on the transport of dissolved salt solutions through tortuous conduits. These solutions, or electrolytes, maintain a positive or negative charge t
植物的血管循环、离子通道、我们自己的淋巴网络和许多能量收集系统都依赖于溶解的盐溶液通过曲折的管道输送。这些溶液或电解质保持正电荷或负电荷，这对系统的功能至关重要。但是，这种电荷平衡取决于包含流体的通道的特性
在《欧洲物理杂志E》上发表的一项研究中，德国埃尔兰根-纽伦堡亥姆霍兹可再生能源研究所/Forschungszentrum Jülich的Paolo Malgaretti和他的同事现在推导出了描述电解质中的局部电荷如何在平衡时在具有不同横截面的通道中变化的方程。这一结果可能有助于预测带电粒子在生物和技术系统中的路径
当电解质溶液包含在两个板之间时，理论认为液体中的总电荷应与板上的总电荷相匹配。然而，Malgaretti和他的团队的观察表明，当平板之间的间距小于10纳米时，这种电荷平衡就会破坏。此外，电解质在不同直径的不对称孔或通道中移动时出现了新的动力学现象
为了捕捉几何形状和局部电解质电荷平衡之间的相互作用，Malgaretti和他的团队对嵌入波纹通道壁之间的电解质进行了计算。他们发现，只要通道的横截面发生变化，局部电荷就会被破坏。研究人员表示，这种多余电荷的产生完全是由通道几何形状和静电力之间的相互作用造成的，与墙壁上积聚的总电荷相当
这一发现适用于平面和圆柱形几何形状，以及绝缘和导电通道壁。它可以用来预测由局部过量电荷引起的带电示踪粒子所经历的能量路径的校正