热泳

热泳是在移动粒子混合物中观察到的一种现象，其中不同粒子类型对温度梯度力表现出不同的响应。 这种现象倾向于将轻分子移动到热区域，将重分子移动到冷区域。 术语热泳最常用于平均自由程 λ 与其特征长度尺度 L相当的气溶胶混合物，但也通常指物质所有相中的现象 . 术语 Soret 效应通常适用于液体混合物，与气体混合物相比，液体混合物根据不同的、不太为人所知的机制表现。 热泳可能不适用于固体中的热迁移，尤其是多相合金。

在一毫米或更小的尺度上观察到该现象。 一个可以在良好照明条件下用肉眼观察到的例子是当电加热器的热棒被烟草烟雾包围时：烟雾从热棒附近消失。 当最靠近热棒的空气小颗粒被加热时，它们会沿着温度梯度快速离开棒。 它们以更高的温度获得了更高的动能。 当它们与烟草烟雾中移动较慢的大颗粒碰撞时，它们会将后者推离杆。 将烟雾颗粒推离杆的力是热泳力的一个例子，因为环境条件下空气的平均自由程为 68 nm，特征长度尺度在 100-1000 nm 之间。

当粒子从热区移动到冷区时，热扩散被标记为正值，反之则为负值。 通常，混合物中较重/较大的物质表现出积极的热泳行为，而较轻/较小的物质表现出消极的行为。 除了各种类型颗粒的大小和温度梯度的陡度外，颗粒的导热性和吸热性也很重要。 最近，Braun 及其同事提出，分子水合壳的电荷和熵对水溶液中生物分子的热泳动起着重要作用。

定量描述由下式给出：

∂ χ ∂ t = ∇ ⋅ ( D ∇ χ + D T χ ( 1 − χ ) ∇ T )

χ 粒子浓度； D= 扩散系数； D T = 是热扩散系数。 两个系数的商

S T = D T D =

称为索雷系数。

热泳因子是根据源自已知分子模型的分子相互作用势计算得出的

热泳力有许多实际应用。 应用的基础是，由于不同类型的粒子在温度梯度力作用下运动不同，粒子类型混合在一起后可以通过该力分离，或者如果它们已经分离则阻止混合 .

杂质离子可能会从半导体晶片的冷侧向热侧移动，因为较高的温度使得原子跃迁所需的过渡结构更容易实现。 扩散通量可能发生在任一方向（向上或向下温度梯度），具体取决于所涉及的材料。 热泳力已用于商业除尘器中，用于类似于静电除尘器的应用。 它被用于在真空沉积过程中制造光纤。 它作为结垢的传输机制可能很重要。 热泳也被证明具有促进药物发现的潜力，它允许通过比较目标分子的结合运动与未结合运动来检测适体结合。 这种方法被称为微型热泳法。 此外，热泳法已被证明是一种通用技术，可通过光诱导的局部加热在微通道和纳米通道中操纵单个生物大分子，例如基因组长度 DNA 和 HIV 病毒。 热泳是场流分级分离不同聚合物颗粒的方法之一。

这种扩散过程……在气体和液体中甚至在 s 中都在进行。