Nanofluidics
ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ಸ್ ಎಂದರೆ ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 1-100 nm) ವಿಶಿಷ್ಟ ಆಯಾಮಗಳ (1 nm = 10−9 m) ರಚನೆಗಳಿಗೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುವ ದ್ರವಗಳ ನಡವಳಿಕೆ, ಕುಶಲತೆ ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಣದ ಅಧ್ಯಯನವಾಗಿದೆ. ಈ ರಚನೆಗಳಲ್ಲಿ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುವ ದ್ರವಗಳು ದೊಡ್ಡ ರಚನೆಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಣದ ಭೌತಿಕ ನಡವಳಿಕೆಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಮೈಕ್ರೋಮೀಟರ್ ಆಯಾಮಗಳು ಮತ್ತು ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನವು, ಏಕೆಂದರೆ ದ್ರವದ ವಿಶಿಷ್ಟ ಭೌತಿಕ ಸ್ಕೇಲಿಂಗ್ ಉದ್ದಗಳು, (ಉದಾ. ಡೆಬೈ ಉದ್ದ, ಹೈಡ್ರೋಡೈನಮಿಕ್ ತ್ರಿಜ್ಯ) ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ನ ಆಯಾಮಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಹಳ ನಿಕಟವಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ರಚನೆಗಳು ಆಣ್ವಿಕ ಸ್ಕೇಲಿಂಗ್ ಉದ್ದಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಗಾತ್ರದ ಆಡಳಿತವನ್ನು ಸಮೀಪಿಸಿದಾಗ, ದ್ರವದ ನಡವಳಿಕೆಯ ಮೇಲೆ ಹೊಸ ಭೌತಿಕ ನಿರ್ಬಂಧಗಳನ್ನು ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಈ ಭೌತಿಕ ನಿರ್ಬಂಧಗಳು ದ್ರವದ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರದ ಹೊಸ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲು ಪ್ರೇರೇಪಿಸುತ್ತವೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ. ರಂಧ್ರದ ಗೋಡೆಯ ಬಳಿ ಹೆಚ್ಚಿದ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ; ಅವು ಉಷ್ಣಬಲದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು ಮತ್ತು ದ್ರವ-ಘನ ಅಂತರಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿ ಜಾತಿಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆಯನ್ನು ಸಹ ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು. ಮೇಲ್ಮೈ ಚಾರ್ಜ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ನ್ಯಾನೊಪೋರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ದ್ರಾವಣಗಳಿಂದ ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮತ್ತು ಉಪಯುಕ್ತ ಉದಾಹರಣೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ. ಅದರ ಜೊತೆಗಿನ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ನ್ಯಾನೊಕಾಪಿಲ್ಲರಿ ಅರೇ ಮೆಂಬರೇನ್ (ಎನ್ಸಿಎಎಂ) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ವಿದ್ಯುದ್ದೀಕೃತ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ಗಳಲ್ಲಿ. ಎಲ್ಲಾ ವಿದ್ಯುದ್ದೀಕೃತ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಡಬಲ್ ಲೇಯರ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಮೇಲ್ಮೈ ಬಳಿ ಸಂಘಟಿತ ಚಾರ್ಜ್ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುತ್ತವೆ. ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್ ಆಯಾಮಗಳ ರಂಧ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಡಬಲ್ ಪದರವು ನ್ಯಾನೊಪೋರ್ ಅಗಲವನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ವ್ಯಾಪಿಸಬಹುದು, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ದ್ರವದ ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ನಾಟಕೀಯ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಮತ್ತು ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ದ್ರವದ ಚಲನೆಯ ಸಂಬಂಧಿತ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ರಂಧ್ರಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ-ಗಾತ್ರದ ಅನುಪಾತವು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದ್ದು, ಪ್ರತಿ-ಅಯಾನುಗಳ ಪ್ರಾಬಲ್ಯಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ (ಅಂದರೆ. ಸ್ಥಿರ ಗೋಡೆಯ ಚಾರ್ಜ್ಗಳಿಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲಾದ ಅಯಾನುಗಳು ಸಹ-ಅಯಾನುಗಳ ಮೇಲೆ (ಗೋಡೆಯ ಚಾರ್ಜ್ಗಳಂತೆಯೇ ಅದೇ ಚಿಹ್ನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ), ಅನೇಕ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಸಹ-ಅಯಾನುಗಳ ಸಂಪೂರ್ಣ ಹೊರಗಿಡುವಿಕೆಗೆ, ಅಂದರೆ ರಂಧ್ರದಲ್ಲಿ ಕೇವಲ ಒಂದು ಅಯಾನಿಕ್ ಪ್ರಭೇದವು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ. ಮೈಕ್ರೋಮೀಟರ್ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ರಚನೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಧ್ಯವಾಗದ ಅಸಾಮಾನ್ಯ ದ್ರವರೂಪದ ಕುಶಲತೆಯ ಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ರಂಧ್ರದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಆಯ್ದ ಧ್ರುವೀಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರಭೇದಗಳ ಕುಶಲತೆಗೆ ಇದನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. 1965ರಲ್ಲಿ, ರೈಸ್ ಮತ್ತು ವೈಟ್ಹೆಡ್ ದೀರ್ಘವಾದ (ಆದರ್ಶಪ್ರಾಯವಾಗಿ ಅನಂತ) ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್-ವ್ಯಾಸದ ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ ದ್ರಾವಣಗಳ ಸಾಗಣೆಯ ಸಿದ್ಧಾಂತಕ್ಕೆ ಮೂಲಭೂತ ಕೊಡುಗೆಯನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಿದರು. ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ, ಪೊಟೆನ್ಷಿಯಲ್, φ, ರೇಡಿಯಲ್ ದೂರದಲ್ಲಿ, r ಅನ್ನು ಪಾಯ್ಸನ್-ಬೋಲ್ಟ್ಜ್ಮನ್ ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ κ ಎಂಬುದು ವಿಲೋಮ ಡೆಬೈ ಉದ್ದವಾಗಿದ್ದು, ಅಯಾನು ಸಂಖ್ಯೆ ಸಾಂದ್ರತೆ, n, ಅವಾಹಕ ಸ್ಥಿರಾಂಕ, ε, ಬೋಲ್ಟ್ಜ್ಮನ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ, k, ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನ, T ಯಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಸಂಯೋಜಿತ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್-ಚಾಲಿತ ಹರಿವಿನ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಚಲನೆಯ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ನಂತರ ಬರೆಯಬಹುದು, ಅಲ್ಲಿ η ಎಂಬುದು ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ, dp/dz ಒತ್ತಡದ ಇಳಿಜಾರು, ಮತ್ತು Fz ಎಂಬುದು ಅನ್ವಯಿಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ನಡೆಸಲ್ಪಡುವ ದೇಹದ ಬಲವಾಗಿದೆ, Ez, ಎರಡು ಪದರದಲ್ಲಿನ ನಿವ್ವಳ ಚಾರ್ಜ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಮೇಲೆ. ಯಾವುದೇ ಅನ್ವಯಿಕ ಒತ್ತಡವಿಲ್ಲದಿದ್ದಾಗ, ವೇಗದ ರೇಡಿಯಲ್ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಹೀಗೆ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮೇಲಿನ ಸಮೀಕರಣದಿಂದ, ನ್ಯಾನೊಕಾಪಿಲ್ಲರಿಗಳಲ್ಲಿನ ದ್ರವದ ಹರಿವನ್ನು κa ಉತ್ಪನ್ನದಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ಡೆಬೈ ಉದ್ದ ಮತ್ತು ರಂಧ್ರ ತ್ರಿಜ್ಯದ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಗಾತ್ರಗಳು. ಈ ಎರಡು ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ನ್ಯಾನೊಪೋರ್ಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಚಾರ್ಜ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸುವ ಮೂಲಕ, ದ್ರವದ ಹರಿವನ್ನು ಬಯಸಿದಂತೆ ಕುಶಲತೆಯಿಂದ ನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು. ಸಾಮಾನ್ಯ ದೊಡ್ಡ-ಪ್ರಮಾಣದ ದ್ರವ ಯಂತ್ರಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ಸ್ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಹೊಸ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆಯಾದರೂ, ಐಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಆವೇಗದ ಸಾಗಣೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಭೂತ ನಿರಂತರ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ. ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ನೇವಿಯರ್-ಸ್ಟೋಕ್ಸ್ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಈ ಸಿದ್ಧಾಂತವು, ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್ ಉದ್ದದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾದ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಗಳನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್, ಗ್ಲಾಸ್, ಪಾಲಿಮರ್ಗಳಂತಹ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಏಕ ಸಿಲಿಂಡರಾಕಾರದ ಚಾನೆಲ್ಗಳು, ನ್ಯಾನೊಸ್ಲಿಟ್ಗಳು ಅಥವಾ ನ್ಯಾನೊಚಾನೆಲ್ ಸರಣಿಗಳಾಗಿ ತಯಾರಿಸಬಹುದು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ. ಪಿ. ಎಂ. ಎಂ. ಎ, ಪಿ. ಡಿ. ಎಂ. ಎಸ್, ಪಿ. ಸಿ. ಟಿ. ಇ) ಮತ್ತು ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಕೋಶಕಗಳು. ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ ಫೋಟೋಲಿಥೋಗ್ರಫಿ, ಬೃಹತ್ ಅಥವಾ ಮೇಲ್ಮೈ ಮೈಕ್ರೋ ಮೆಷಿನಿಂಗ್, ಪ್ರತಿಕೃತಿ ತಂತ್ರಗಳು (ಕೆತ್ತನೆ, ಮುದ್ರಣ, ಎಸ್ಟಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಮೋಲ್ಡಿಂಗ್), ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಟ್ರ್ಯಾಕ್ ಅಥವಾ ರಾಸಾಯನಿಕ ಎಚ್ಚಣೆಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಿಶಿಷ್ಟ ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವ ರಚನೆಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅನ್ವಯಗಳು ದ್ರವರೂಪದ ವಾಹಕಗಳ ಸಣ್ಣ ಗಾತ್ರದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಅತಿ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಒತ್ತಾಯಿಸುವ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ರಚನೆಗಳನ್ನು ನೈಸರ್ಗಿಕವಾಗಿ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಕೌಲ್ಟರ್ ಎಣಿಕೆ, ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ವಿಭಜನೆಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಡಿಎನ್ಎಗಳಂತಹ ಜೈವಿಕ ಅಣುಗಳ ನಿರ್ಣಯಗಳು ಮತ್ತು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ-ಸೀಮಿತ ಮಾದರಿಗಳ ಸುಲಭ ನಿರ್ವಹಣೆ ಸೇರಿವೆ. ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ಸ್ನ ಹೆಚ್ಚು ಭರವಸೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರವೆಂದರೆ ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಏಕೀಕರಣದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಅಂದರೆ. ಮೈಕ್ರೋಟೋಟಲ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಅಥವಾ ಲ್ಯಾಬ್-ಆನ್-ಎ-ಚಿಪ್ ರಚನೆಗಳು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಎನ್ಸಿಎಎಂಗಳು, ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸಿದಾಗ, ಡಿಜಿಟಲ್ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು, ಇದು ಒಂದು ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಚಾನೆಲ್ನಿಂದ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ದ್ರವವನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, ಆಯ್ದುಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯು ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಿಂದ ವಿಶ್ಲೇಷಕರನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವರ್ಗಾಯಿಸುತ್ತದೆ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಬೆರೆಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ದ್ರವಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ರಚನೆಗಳ ದ್ರವ ನಿರ್ವಹಣಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳ ಹರಿವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಘಟಕಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ನಡುವೆ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಸಾದೃಶ್ಯವಿದೆ. ತಿದ್ದುಪಡಿ ಮತ್ತು ಕ್ಷೇತ್ರ-ಪರಿಣಾಮ ಮತ್ತು ಅಯಾನಿಕ್ ಪ್ರವಾಹಗಳೊಂದಿಗೆ ಬೈಪೋಲಾರ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಕ್ರಿಯೆಯಂತಹ ಸಕ್ರಿಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲು ಈ ಸಾದೃಶ್ಯವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ಸ್ನ ಅನ್ವಯವು ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಮೈಕ್ರೊಲೆನ್ಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ನ್ಯಾನೊ-ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್ಗೆ ಸಹ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ, ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ಸ್ ಜೈವಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ, ಔಷಧ ಮತ್ತು ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ಡಯಾಗ್ನೋಸ್ಟಿಕ್ಸ್ನಲ್ಲಿ ಪಿಸಿಆರ್ ಮತ್ತು ಸಂಬಂಧಿತ ತಂತ್ರಗಳಿಗಾಗಿ ಲ್ಯಾಬ್-ಆನ್-ಎ-ಚಿಪ್ ಸಾಧನಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯೊಂದಿಗೆ ಗಮನಾರ್ಹ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಿದೆ. ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ಫ್ಲೂಯಿಡ್ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ರೆನಾಲ್ಡ್ಸ್ ಮತ್ತು ಕ್ನುಡ್ಸೆನ್ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಕಾರ್ಯವಾಗಿ ದ್ರವ ಶಕ್ತಿಗಳ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಗಳ ಸುತ್ತಲಿನ ಹರಿವಿನ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಪ್ರಯತ್ನಗಳನ್ನು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಲಿಫ್ಟ್, ಡ್ರ್ಯಾಗ್ ಮತ್ತು ರೆನಾಲ್ಡ್ಸ್ ಸಂಖ್ಯೆಯ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವು ಮ್ಯಾಕ್ರೋಸ್ಕೇಲ್ ಫ್ಲೂಯಿಡ್ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ನ್ಯಾನೊಸ್ಕೇಲ್ನಲ್ಲಿ ನಾಟಕೀಯವಾಗಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸವಾಲುಗಳು ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯಾನೊಪೈಪ್ಗಳ ಮೂಲಕ ದ್ರವಗಳ ಹರಿವಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ವಿವಿಧ ಸವಾಲುಗಳಿವೆ. ದ್ರವದಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಮಾಲಿಕ್ಯೂಲ್ಗಳ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಚಾನೆಲ್ ತಡೆಯುವುದು ಒಂದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಘಟನೆಯಾಗಿದೆ. ಅಲ್ಲದೆ, ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಕರಗದ ಯಾವುದೇ ಭಗ್ನಾವಶೇಷವು ಸುಲಭವಾಗಿ ಕೊಳವೆಯನ್ನು ಮುಚ್ಚಿಹಾಕುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂಶೋಧಕರಿಗೆ ಪರಿಹಾರವೆಂದರೆ ಟ್ಯೂಬ್ಗಳ ತಡೆಗಟ್ಟುವಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುವ ಕಡಿಮೆ ಘರ್ಷಣೆ ಲೇಪನ ಅಥವಾ ಚಾನೆಲ್ ವಸ್ತುಗಳು. ಅಲ್ಲದೆ, ಡಿಎನ್ಎಯಂತಹ ಜೈವಿಕವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿತ ಅಣುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ದೊಡ್ಡ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಿವೊದಲ್ಲಿ ಮಡಚಿ, ಅಡೆತಡೆಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ. ವೈರಸ್ನಿಂದ ಬರುವ ವಿಶಿಷ್ಟ ಡಿಎನ್ಎ ಅಣುಗಳು ಸುಮಾರು ಉದ್ದವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. 100-200 ಕಿಲೋಬೇಸ್ಗಳು ಮತ್ತು ಇದು ಸುಮಾರು 700 nm ತ್ರಿಜ್ಯದ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಸುರುಳಿಯನ್ನು 20 ಪ್ರತಿಶತದಷ್ಟು ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ದೊಡ್ಡ ಇಂಗಾಲದ ಕೊಳವೆಗಳ ರಂಧ್ರ ವ್ಯಾಸಕ್ಕಿಂತ ಹಲವಾರು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಒಂದೇ ಗೋಡೆಯ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ನ ವ್ಯಾಸದ ಎರಡು ಕ್ರಮಗಳು. ನ್ಯಾನೊಮೆಕಾನಿಕ್ಸ್ ನ್ಯಾನೊತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ಸ್ ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ರಿ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ನ್ಯಾನೊತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ದ್ರವ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಜ್ಞಾನ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ನೋಡಿ.