Transporte iónico rectificado a través de un gradiente de concentración en nano canales de sílice homogéneos

Investigamos el efecto rectificador iónico a través de nano canales de sílice de 4 y 20 nm de grosor colocados entre dos soluciones iónicas de diferentes concentraciones. El efecto se observó cuando solo un lado del canal tiene superposición de doble capa eléctrica. El cálculo basado en la teoría de Poisson-Nernst-Planck (PNP) y un modelo simplificado sugiere que el fenómeno resulta de la acumulación y despilfarro tanto de cationes como de aniones en los nano canales en respuesta a diferentes polaridades de sesgo. El modelo también aclara que la base de los efectos rectificadores en los dispositivos nano fluidos reportados hasta la fecha se debe a las proporciones asimétricas de cationes/aniones o, de manera equivalente, a los potenciales incorporados en los dos lados de los nano canales. El estudio beneficia el diseño de dispositivos nano fluidos para la entrega química a escala de attolitros.