مطالعه ي حركت ذرات استوانه اي باردار در سيال وشكسان در حضور ميدان خارجي

Studying viscous motion of a charged cylindrical particle due to an external field

اعمال ميدان خارجي اعم از ميدان الكتريكي، گرمايي و ... موجب حركت كلوئيدهاي باردار معلق در محلول مي شود. بدين وسيله مي توان اين ذرات را به حركت در آورد و در مكان مورد نظر مجتمع ساخت؛ يا حتي نانو ميكرو ماشين هاي معلق در سيال طراحي كرد. ما حركت يك اين چنين كلوئيد استوانه اي را بررسي مي كنيم. اين يك مدل ساده براي حركت رشته هاي كوتاه دي ان اي خواهد بود. رشته هاي دي ان اي كه طول آنها از طول سختي كوتاه تر است را مي توان با كلوئيدهاي استوانه اي تقريب زد و حركت آن را در حضور ميدان خارجي و عدد رينولدز پايين بررسي كرد. ما براي حالتي كه راستاي كلوئيد استوانه اي هم جهت با ميدان خارجي باشد. سرعت حركت كلوئيد را محاسبه كرده ايم؛ اما اگر جهت ميدان عمود بر محور استوانه باشد محاسبه ي نظري بسيار پيچيده مي شود كه بررسي بيشتر آن ادامه دارد.

Applying a thermal/electric field to a suspension of charged colloids causes colloidal particles to move; the motion is of great interests as it may be used to condense charged colloids in certain region, separate them and even manipulate nano/micro motors in fluid. Here we address such motion of a charged cylindrical colloid. A short DNA, shorter than its persistence length, is a good example of such phenomenon. We solve system of equations analytically for the special example of an external field parallel with cylinder’s symmetry axis. For the other case of a field perpendicular to cylinder’s axis, however, we face a challenging theoretical obstacle which requires further investigations