Steady electrodiffusion in hydrogel-colloid composites: macroscale properties from microscale electrokinetics

AUTOR(ES)
FONTE

Anais da Academia Brasileira de Ciências

DATA DE PUBLICAÇÃO

2010-03

RESUMO

Um modelo eletrocinético rigoroso para compósitos formados por um hidrogel e um colóide é adotado para computar os perfis macroscópicos de concentração eletrolítica, potencial eletrostático e pressão hidrostática através de uma membrana que separa soluções com diferentes concentrações eletrolíticas. A membrana é composta por um hidrogel polimérico sem carga elétrica onde partículas esféricas são imobilizadas e dispersas aleatoriamente com baixa fração de volume do sólido. As características da membrana e a sua performance são calculadas a partir de um modelo eletrocinético de contínuo microscópico (Hill 2006b, c). As computações realizadas neste artigo quantificam os potenciais de corrente e de membrana. Para o potencial de membrana, aumentando a fração de volume das inclusões carregadas negativamente diminui o diferencial do potencial eletrostático através da membrana sob condições de fluxo convectivo e corrente elétrica nulos. Para concentrações eletrolíticas baixas o potencial de membrana torna-se muito sensível à fração de volume das partículas. De maneira similar, o potencial de membrana e as cargas elétricas trazidos pelo tamanho da inclusão, carga e concentração podem prover um diagnóstico experimental útil para complementar aplicações mais recentes do modelo eletrocinético microscópico em eletroacústica e eletro-micro-reologia (Hill and Ostoja-Starzewski 2008, Wang and Hill 2008).

ASSUNTO(S)

eletrodifusão fenômenos eletrocinéticos colóide-hidrogel compósitos potencial de membrana micro-hidrodinâmica materiais compostos macios potencial de corrente

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