Influencia de la distribución de carga en los fenómenos electrocinéticos en canales iónicos y membranas microporosas

Abstract

En esta Memoria se estudia el transporte de iones inorgánicos a través de membranas sintéticas microporosas y de canales iónicos abiertos en membranas biológicas. Se parte de una modificación del modelo estándar de carga espacial (capilar cilíndrico cargado), con la introducción de diferentes configuraciones de la carga fija estructural, responsable de la selectividad de los sistemas porosos. Estas configuraciones incluyen distribuciones de carga eléctrica no homogénea sobre la superficie interior del poro, una distribución superficial de dipolos y carga distribuida transversalmente, es decir, en la dirección perpendicular a la pared del poro. Asimismo se presenta un modelo alternativo al estándar de carga espacial basado en la sustitución de la doble capa eléctrica por dos regiones separadas por una superficie divisoria de Gibbs. En todos los casos estudiados se presentan las expresiones correspondientes a los coeficientes de Onsager del sistema bajo estudio, que contienen toda la información correspondiente a las magnitudes electrocinéticas en función de los parámetros del poro. Además, se ha desarrollado un método numérico de resolución de la ecuación de Poisson-Boltzmann, que admite las modificaciones del modelo estándar estudiadas en la memoria.