
【化】 solion
liquor; solution
【化】 liquor; solution
【醫】 Liq.; Sol.; solutio; solution
ion
【化】 ion
【醫】 ion
canal; duct; fistula; guarantee; meatus; pipe; tube; wind instrument
【化】 pipe; tube
【醫】 canal; canales; canalis; channel; duct; ductus; salpingo-; salpinx
syringo-; tuba; tube; tubi; tubing; tubo-; tubus; vas; vaso-; vessel
溶液離子管(Liquid Ion Tube)是一種基于離子導電原理的電化學裝置,其核心結構由電解質溶液、電極及離子選擇性膜構成。該器件通過溶液中離子的遷移與電荷轉移實現信號傳輸或能量轉換,常見于生物傳感器、微流控芯片及新型儲能系統中。
從電化學原理分析,溶液離子管的工作遵循能斯特方程(Nernst Equation): $$ E = E^0 - frac{RT}{nF} ln Q $$ 其中$E$為電極電勢,$E^0$為标準電極電勢,$R$為氣體常數,$T$為熱力學溫度,$n$為電子轉移數,$F$為法拉第常數,$Q$為反應商。該公式量化了離子濃度梯度與電勢差的關系。
在材料選擇上,溶液離子管通常采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等高分子基質固定離子液體,這種設計既保持離子遷移率,又避免溶液洩漏風險。麻省理工學院《先進電化學系統》指出,聚二甲基矽氧烷(PDMS)微通道與銀/氯化銀電極的組合可提升器件的長期穩定性。
實際應用中,溶液離子管在仿生機器人領域展現出獨特優勢。劍橋大學《軟體機器人技術綜述》記載,通過調控K⁺/Na⁺離子濃度比,可實現類似生物神經的脈沖信號傳導,響應速度可達毫秒級。美國化學會《分析化學》期刊的最新研究則證明,基于該原理的葡萄糖檢測模塊檢測限已突破0.1μM。
定義:溶液是由一種或多種物質(溶質)均勻分散在另一種物質(溶劑)中形成的均質、穩定的混合物。例如糖水是水(溶劑)溶解蔗糖(溶質)形成的液态溶液。
組成與特性:
定義:離子管是一種充有氣體或蒸氣的電子管,又稱“充氣管”。
工作原理與特點:
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