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Switchable imbibition in nanoporous gold

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Veröffentlicht in: Nature Communications 5(2014), 1, Seite 4237-1-4237-7
Personen und Körperschaften: Xue, Yahui (VerfasserIn), Markmann, Jürgen (VerfasserIn), Duan, Huiling (VerfasserIn), Weißmüller, Jörg (VerfasserIn), Huber, Patrick (VerfasserIn), Technische Universität Hamburg-Harburg (Sonstige, Sonstige Körperschaft, 4oth), Technische Universität Hamburg Institut für Werkstoffphysik und Werkstofftechnologie (Sonstige, Sonstige Körperschaft), Technische Universität Hamburg-Harburg Institut für Keramische Hochleistungswerkstoffe (Sonstige, Sonstige Körperschaft), SFB 986 Maßgeschneiderte Multiskalige Materialsysteme M3 (Sonstige, Sonstige Körperschaft)
Titel: Switchable imbibition in nanoporous gold/ Yahui Xue, Jürgen Markmann, Huiling Duan, Jörg Weissmüller, Patrick Huber
Format: E-Book-Kapitel
Sprache: Englisch
veröffentlicht:
2014
Gesamtaufnahme: : Nature Communications, 5(2014), 1, Seite 4237-1-4237-7
, volume:5
Schlagwörter:
fluid dynamics
materials Science
soft condensed matter
chemical physics
Quelle: Verbunddaten SWB
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Details
Zusammenfassung: Spontaneous imbibition enables the elegant propelling of nano-flows because of the dominance of capillarity at small length scales. The imbibition kinetics are, however, solely determined by the static host geometry, the capillarity, and the fluidity of the imbibed liquid. This makes active control particularly challenging. Here we show for aqueous electrolyte imbibition in nanoporous gold that the fluid flow can be reversibly switched on and off through electric potential control of the solid-liquid interfacial tension, that is, we can accelerate the imbibition front, stop it, and have it proceed at will. Simultaneous measurements of the mass flux and the electrical current allow us to document simple scaling laws for the imbibition kinetics, and to explore the charge transport in the metallic nanopores. Our findings demonstrate that the high electric conductivity along with the pathways for fluid/ionic transport render nanoporous gold a versatile, accurately controllable electrocapillary pump and flow sensor for minute amounts of liquids with exceptionally low operating voltages.
Umfang: Diagramme
ISSN: 2041-1723
DOI: 10.1038/ncomms5237