Non-linear, non-monotonic effect of nano-scale roughness on particle deposition in absence of an energy barrier: Experiments and modeling
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Notice bibliographique
Résumé
Deposition of colloidal- and nano-scale particles on surfaces is critical to numerous natural and engineered environmental, health, and industrial applications ranging from drinking water treatment to semi-conductor manufacturing. Nano-scale surface roughness-induced hydrodynamic impacts on particle deposition were evaluated in the absence of an energy barrier to deposition in a parallel plate system. A non-linear, non-monotonic relationship between deposition surface roughness and particle deposition flux was observed and a critical roughness size associated with minimum deposition flux or "sag effect" was identified. This effect was more significant for nanoparticles (<1 μm) than for colloids and was numerically simulated using a Convective-Diffusion model and experimentally validated. Inclusion of flow field and hydrodynamic retardation effects explained particle deposition profiles better than when only the Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO) force was considered. This work provides 1) a first comprehensive framework for describing the hydrodynamic impacts of nano-scale surface roughness on particle deposition by unifying hydrodynamic forces (using the most current approaches for describing flow field profiles and hydrodynamic retardation effects) with appropriately modified expressions for DLVO interaction energies, and gravity forces in one model and 2) a foundation for further describing the impacts of more complicated scales of deposition surface roughness on particle deposition.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle