报告主题

Ion Size Effects on Ionic Flows Via Steady-State Poisson-Nernst- Planck Models

报告时间

2016年07月18日   10:30

报告地点

网络楼报告厅

主讲人姓名

张明吉

职  称

副教授

工作单位

新墨西哥矿业理工学院

主

讲

人

简

介

张明吉，2013年5月毕业于美国堪萨斯大学（University of Kansas）；2013年8月-2015年8月在密歇根州立大学（Michigan State University）跟随著名数学家Peter W. Bates教授从事博士后研究；从2015年8年起任职于新墨西哥矿业理工学院，博士生导师。研究方向：非线性动力系统，微分方程及其应用。在Poisson-Nernst-Planck理论研究及其应用中，特别是对离子流的动力学行为的研究，做出了突出贡献。科研成果引起同行专家学者的高度认可。与芝加哥拉什大学医学中心的著名专家Robert Eisenberg教授以及科罗拉多大学丹佛校区医学中心专家Emily Bates 教授展开交流合作。在国际权威学术杂志《SIAM J. Applied Dynamical System》，《SIAM J. Applied Mathematics》，《J. Differential Equation》等国际顶尖学术期刊发表SCI论文十余篇。被邀请为《美国数学评论》的评论员，以及《SIAM J. Applied Mathematics》等杂志的审稿人。

内容简介

 We study boundary value problems of a quasi- one-dimensional steady-state Poisson-Nernst-Planck model with a local hard-sphere potential for ionic flows of two oppositely charged ion species through an ion channel, focusing on effects of ion sizes. The flow properties of interest, individual fluxes and total flow rates of the mixture, depend on multiple physical parameters such as boundary conditions (boundary concentrations and boundary potentials) and diffusion coefficients, in addition to ion sizes and valence. For the relatively simple setting and assumptions of the model, we are able to characterize, almost completely, the distinct effects of the nonlinear interplay between these physical parameters. The boundaries of different parameter regions are identified through a number of critical values that are explicitly ex- pressed in terms of the physical parameters. We believe our results will provide useful insights for numerical and even experimental studies of ionic flows through membrane channels.