The Classical Nature of Thermal Conduction in Nanofluids
近年来，人们提出了一些新的机制来表征纳米流体的热传导行为。在本文中，我们表明，一个大型的纳米流体热导率数据包封由著名的Hashin和Shtrikman（HS）的平均场界的非均匀系统。因此，纳米流体中的热导率在很大程度上取决于纳米颗粒是否保持分散在基础流体中，形成线性链状构型，或呈现中间构型。实验数据，这是惊人的相似，在大多数固体复合材料和液体混合物，提供了一个强有力的证据，在纳米流体的热传导的经典性质。
2008-12-31 cond-mat.soft
Giant thermoelectric response of nanofluidic systems driven by water excess enthalpy
纳米流体系统原则上可以用于从废热中产生电力，但目前的理论描述预测与热电固体材料相比性能相当差。在这里，我们调查的热电响应的NaCl和碘化钠溶液之间的带电壁，使用分子动力学模拟。我们计算了一个巨大的热电响应，比标准模型的预测大两个数量级。我们发现，水过剩焓-忽略了在标准图片-起着主导作用，结合液-固界面的电渗流动性。因此，可以使用具有大流体动力学滑动的表面来增强热电响应。总的来说，这里考虑的模型系统的热量收集性能与最好的热电材料相当，并且分子动力学提供的基本见解提出了进一步优化性能的指导方针，开辟了使用纳米流体设备回收废热的途径。
2019-08-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The effect of water/carbon interaction strength on interfacial thermal resistance and the surrounding molecular nanolayer of CNT and graphene nanoparticles
在纳米流体中，液/固界面处的热传递，特别是在纳米尺度下的热传递具有巨大的重要性。本研究探讨液体/固体界面热阻和结构的形成分子纳米层周围的碳基纳米粒子。采用非平衡分子动力学模拟和热松弛方法，研究了不同粒径和不同表面润湿性的纳米流体体系。模拟结果表明，直径较小的碳纳米管（CNTs）吸引更多的价值的基础流体，导致降低Kapitza阻力。结果发现，纳米颗粒周围的纳米层的厚度是独立的水/碳相互作用强度。此外，Kapitza电阻的值随着相互作用强度的增加而减小。最后，提出了CNT/水和石墨烯/水纳米流体的热阻的纳米颗粒表面的润湿性强度的相关性。所提出的相关性除了拟合模拟结果之外，还可以覆盖系统的物理条件。
2019-01-10 cond-mat.soft
Stability of glycol nanofluids -- the consensus between theory and measurement
研究了含有ZnO、Al 2 O3和TiO 2纳米颗粒的稳定纳米流体在丙二醇（PG）、乙二醇（EG）和50wt%的PG和EG在水中的混合物（WPG、WEG）中的配制，在存在和不存在表面活性剂的情况下。通过分散法制备了颗粒浓度为1-9wt%的纳米流体样品。表面活性剂的存在在0- 1重量%/重量%纳米颗粒的范围内。通过目视观察、粒度测定和zeta电位分析评价分散稳定性。总体而言，发现基于PG的样品是最稳定的悬浮液。基础流体对颗粒尺寸的影响和日光对纳米流体稳定性的影响也作为时间的函数进行了检查。TiO 2-PG样品在暴露于阳光下时显示出颜色变化。阳光还导致PG基TiO 2和Al 2 O 3纳米流体在3天的过程中将其粒径增加高达45%。至于稳定性，观察到沉降速度是一个关键参数。最后通过沉降理论与实验的比较，确定了稳定边界，以区分稳定和不稳定的纳米流体。关键词：纳米颗粒、纳米流体、二元醇、配方、稳定性、粒度
2012-08-21 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Thermal Transport Dynamics in Active Heat Transfer Fluids (AHTF)
本文通过分子动力学模拟证明，自驱动纳米颗粒凭借增强的扩散与对流混合，可使纳米流体有效热导率提升数个百分点，为主动传热流体冷却应用提供概念验证。
2021-02-23 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Thermal Conductivity Minimum: A New Water Anomaly
我们报告了一个新的异常水，在过冷区的热导率的最低值。我们的发现与水的液-液相变的存在是一致的
2007-08-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Universal conductivity dependence of pure water polyelectrolyte solutions
为了了解生命物质的功能，我们需要了解聚电解质之间的相互作用。我们发现了一个一般的依赖性的电导率在至少九十年的跨稀释和半稀释纯水溶液的电导率浓度。此外，我们表明，目前最先进的理论不能解释电导率，并建议在传输理论，需要采取的路径，以解释电导率。
2020-03-23 cond-mat.soft
Correlation between structure and conductivity of stretched Nafion
我们已经使用粗粒度的模拟方法来研究拉伸引起的结构取向对Nafion类质子导电性的影响。离聚物形态的最新实验数据将Nafion描述为聚合物主链的聚集体，形成嵌入连续离子介质中的细长物体。一个重铸的Nafion膜的单轴拉伸导致这些物体在拉伸方向上的优先取向。我们对潮湿的Nafion的模拟表明，这对质子电导率有很强的影响，质子电导率沿拉伸方向增强，而垂直于拉伸聚合物主链的电导率降低。拉伸还导致全氟化侧链垂直于拉伸轴取向。这反过来又影响了低含水量时的水分布。水形成了一个连续的网络与狭窄的桥梁之间的小水团簇吸收的头基多重态。
2008-06-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Applications of fractional calculus to diffusion transport in clay-water system
对粘土-水混合物的低频电导率谱进行了分析。在不同的水含量值的样品的电导率谱被示出崩溃到一个单一的主曲线时，适当地重新缩放。电导率的频率依赖性被示出为遵循幂律，指数n= 0.67之前到达频率无关的部分。有人认为，所观察到的电导率分散的粘土-水系统中的有害扩散的离子的结果。分数朗之万方程，然后用来描述单离子的随机动力学。
2005-09-09 cond-mat.soft
On the influence of molecular structure on the conductivity of electrolyte solutions - sodium nitrate in water
硝酸钠在水中的电导率的理论计算，并与实验测量进行比较。本文采用关联平均球近似（AMSA）方法，在声子理论框架下，用直接关联力方法计算了体系的输运性质。在Born-Oppenheimer水平上，利用Monte Carlo和分子动力学计算方法，导出了溶液中离子间的有效相互作用。这项工作是基于早期的理论和实验研究的浓硝酸钠水溶液的结构。
2013-12-16 cond-mat.soft
IEC-Independent Coupling Between Water Uptake and Ionic Conductivity in Anion-Conducting Polymer Films
本文结合实验与最小模型模拟，研究聚降冰片烯基阴离子交换膜中吸水与离子电导率的关系，揭示其相关性受电荷密度和温度影响，而非仅由IEC决定。
2025-04-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Finding the effective structure parameters for suspensions of nano-sized insulating particles from low-frequency impedance measurements
基于紧致非均匀群方法，我们建立了带电绝缘粒子悬浮体系的新混合规则。它们表示准静态电导率和介电常数的悬浮液中的有效的几何和介电参数的颗粒，双电层（EDLs），和悬浮液。此外，我们提出了我们的低频阻抗测量的电导率和介电常数的Al 2 O3-异丙醇纳米流体的Al 2 O3颗粒的体积浓度的函数。我们的规则很好地适合这些数据中的大多数，并允许我们估计，除其他事项外，有效厚度，电导率和介电常数的电层。实验恢复值同意以及与基本的理论估计表明，通过优先吸附的污染物离子的颗粒的充电。本文还讨论了其它机理对悬浮液有效电导率和介电常数的可能影响。
2016-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.chem-ph
Thermodynamic Origin of Water's Thermal Conductivity Maximum
本研究通过分子力场和Bridgman方程揭示水的热导率极大值（TCM）与压缩率极小值相关，并在四面体液体中确定了TCM存在的三种情形及“金发姑娘区”，为水和一般四面体液体的TCM提供了热力学解释。
2024-04-26 cond-mat.soft physics.chem-ph
In-plane dielectric constant and conductivity of confined water
本研究利用扫描介电显微镜测量受限水的面内电学性质，发现少层受限水具有约1000的巨介电常数和接近超离子液体的高电导率，归因于无序氢键网络，对理解纳米尺度水行为至关重要。
2024-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.chem-ph
Optical conductivity of wet DNA
受最近实验的启发，我们研究了DNA在含有水分子和反离子的自然环境中的光学电导率。我们的密度泛函理论计算（使用SIESTA）的四个碱基对的B-DNA与周围的250个水分子的顺序建议的热激活掺杂的DNA的水状态，这一般导致电子的低频吸收的贡献。对掺杂的主要贡献来自DNA末端、断裂或缺口附近的水，因此可能与DNA中的时间或结构缺陷有关。
2005-04-25 cond-mat.other cond-mat.soft
The effect of direct electron beam patterning on the water uptake and ionic conductivity of Nafion thin films
本研究通过多种表征手段，发现电子束图案化对Nafion薄膜的水吸收和离子电导率有厚度依赖影响，且电导率降低不超过一个数量级，为相关换能器应用提供了依据。
2023-06-21 cond-mat.soft
Impact of water on the charge transport of a glass-forming ionic liquid
利用介电谱和差示扫描量热法，我们已经进行了详细的调查水吸收的影响，在典型的离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑氯化物的平移和重取向的玻璃态动力学。从测量的介电常数和电导率谱的仔细分析，我们发现一个显着的加速阳离子重新取向和显着增加的离子电导率较高的水含量。后一种效应主要是由于水含量对玻璃化温度的强烈影响而产生的，对于干燥良好的材料，发现其大于文献中报道的该系统的任何值。的脆弱性，表征的非Arrhenius玻璃态动力学的离子子系统，也随着不同的水含量的变化。从结构动力学的离子运动的解耦被认为是解释的结果。
2016-04-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Nonlinear conductivity of aqueous electrolytes: beyond the first Wien effect
本文通过分子动力学模拟和随机密度场理论，揭示了中等浓度水相电解质中电场诱导的水分子取向排列会抑制第一维恩效应，并阐明了各向异性介电响应及其对离子电导率修正的机制。
2024-11-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermal transport of confined water molecules in quasi-one-dimensional nanotubes
本文利用准一维非平衡分子动力学模拟研究碳纳米管内受限水的热导率，揭示单链水的长度次线性依赖及单层水热导率增强机制。
2024-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.comp-ph
Interfacial Thermal Conductance Between a Polyethylene Glycol Polymer Chain and Water: A Molecular Dynamics Study
本研究通过分子动力学模拟揭示了聚乙烯基链与水之间界面热导率的影响因素，发现温度和界面相互作用共同调节热传导，温度起主导作用。
2025-12-02 cond-mat.soft
Soliton model for proton conductivity in Langmuir films
本文提出了一个朗谬尔膜中质子电导率的孤子模型。该模型包含三个真正的标量场描述参与传导的氢，亲水头的朗缪尔膜，和水。得到了描述质子沿氢键运动的孤子解，在薄膜的压缩作用下，质子势最小值之间的距离和薄膜分子与水之间的氢键强度发生了变化.这种变化增加了孤子产生的概率。提出的模型允许质子电导率数据在朗缪尔薄膜进行解释。
2001-04-18 cond-mat.soft hep-ph hep-th
Water Aging Effects on Graphene Nanoplatelets and Multi-walled Carbon Nanotube Reinforced Epoxy Glass Fiber Nanocomposites
本研究探究短期水老化对MWCNTs和GNPs混合填料增强环氧玻璃纤维纳米复合材料电学性能的影响，发现2%MWCNTs和3%GNPs时实现低渗流阈值，水老化后电导率略有提升。
2024-03-19 cond-mat.soft physics.app-ph
On the Coupling between Ionic Conduction and Dipolar Relaxation in Deep Eutectic Solvents: Influence of Hydration and Glassy Dynamics
我们已经研究了离子电导率和偶极重取向动力学的原型深共晶溶剂（DES），乙醇，水溶液中，通过使用介电谱在宽范围的频率（MHz-Hz）和温度范围从128至283 K。水在DES中的分数系统地变化，以覆盖不同的制度，从纯DES和其水在DES混合物稀释的电解质溶液。根据这些参数，不同的物理状态，包括低粘度液体，过冷粘性液体，非晶态固体和冷冻浓缩溶液进行了检查。的离子电导率和reorientational松弛都表现出玻璃态动力学的特征，可以量化的偏离Arrhenius温度依赖性和非指数衰减的松弛函数。在DES包水方案（< 40重量%）和DES包水方案（> 40重量%）之间发生转变，在DES包水方案中偶极弛豫和离子电导率保持彼此成反比，在DES包水方案中观察到明显的旋转-平移解耦。这表明，对于低水含量，在本研究所涵盖的时间尺度上（~10-6 s至1 s），乙醇水溶液的旋转和传输特性服从经典的流体动力学标度，尽管这些系统可能是空间微观异质性。一个分数缩放中观察到的DES在水中的制度，由于形成一个最大的冷冻浓缩DES水溶液与冷冻水域在低于环境温度下共存。
2021-03-26 cond-mat.soft
Proton Electrodynamics in Liquid Water
液态水的介电谱，$10^{4} - 10^{11}$ Hz，被解释为电荷的扩散，形成作为H $_{2}$ O分子的自电离的结果。这种方法解释了德拜弛豫和直流电导率作为这种扩散的两种表现形式。德拜弛豫是由于具有快速复合速率$1/τ_{2}$的电荷扩散，而直流电导率是具有慢得多的复合速率$1/τ_{1}$的扩散的表现。应用一个简单的模型的基础上布朗扩散，我们发现$τ_{2} \simeq 10^{-11}$和$τ_{1} \simeq 10^{-6}$的，和电荷载流子的浓度，参与每两个过程，$N_{2} \simeq 5 \times 10^{26}$ m $^{-3}$和$N_{1} \simeq 10^{14}$ m $^{-3}$。此外，我们与$N_{2}$和$N_{1}$的H $_{3}$ O $^{+}$ -OH $^{-}$对的总浓度和pH指数，分别，并找到一个单一的水分子，$τ_{0} \simeq 10^{-9}$ s的寿命。最后，我们表明，水的高介电常数的结果主要来自闪烁的分离电荷，而不是从完整的分子偶极子的重新取向。
2013-02-20 cond-mat.soft physics.chem-ph
Importance of Varying Permittivity on the Conductivity of Polyelectrolyte Solutions
溶解离子可以改变水的局部介电常数，然而大多数理论和模拟忽略了这一事实。我们提出了一种新的算法，用于治疗的空间和时间的变化的介电常数，并使用它来测量无盐电解质溶液的等效电导率。我们的新方法定量地再现了实验结果，不像用恒定的介电常数模拟，甚至定性地描述数据。我们可以将这一成功与由于电容率梯度的建立而导致的靠近聚合物的离子分布的变化联系起来。
2015-09-13 cond-mat.soft
Regulation of dispersion of carbon nanotubes in a mixture of good and bad solvents
研究了多壁碳纳米管（MWCNTs）在水-环己基吡咯烷酮（CHP）二元混合液中的悬浮液在加热和冷却循环过程中的微观结构和电导率。MWCNT的浓度在0 - 1重量%之间的区间内变化。二元混合物X =[水]/（[CHP]+[水]）中水的含量在0 - 1.0范围内变化。实验数据表明，MWCNT在良好（CHP）和不良（水）溶剂的混合物中的分散质量可以通过调整CHP+水混合物的组成来精细调节。讨论了X对多壁碳纳米管聚集能力的影响。多壁碳纳米管团簇的表面高度曲折，其分形维数df随着X的增加而增加，当X-> 1时接近-> 1.9。结果表明，表面张力不适合用于预测在良、劣溶剂混合体系中的分散能力。的电导率数据证明了一个模糊型的多阈值在调查中的系统中的渗流的存在。这种行为被解释为依赖于多壁碳纳米管浓度的不同的渗滤网络的形成。
2013-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
