Виноградова, Ольга Игоревна

Ольга Виноградова наиболее известна своими работами по гидродинамическим и электрогидродинамическим граничным условиям скольжения на границе жидкости с твёрдым телом. Она показала, как граничные условия уравнений течения жидкости отражают такие свойства твёрдой поверхности, как гидрофобность, шероховатость, супергидрофобность и анизотропия. Эти работы открыли новые возможности для снижения гидродинамического сопротивления и манипуляции потоками жидкости и частицами в устройствах «лаборатория на чипе». Они также привели к новой интерпретации дзета-потенциала в электрокинетике, позволившей разрешить противоречия, существовавшие в литературе прошлого века^[5].

Группа физиков-теоретиков под её руководством предложила расширенную теорию течений жидкости в микро- и наноканалах под действием электрического поля. Взяв за основу классическую теорию электроосмоса Смолуховского, учёные ввели новое граничное условие, которое учитывает не только гидрофобное проскальзывание жидкости, но и подвижность зарядов на поверхности раздела «жидкость — газ». Это позволило корректно описать результаты экспериментов по электроосмосу в пенах и тонких плёнках и переопределить понятие дзета-потенциала для значительно более широкого класса явлений^[5].

В области скользкой и мобильной гидрофобной электрокинетики было исследовано влияние смачиваемости на электрокинетические явления при переходе от макроскопических систем к наномасштабу. Показано, что гидрофобное скольжение в сочетании с эффектами пространственного ограничения может индуцировать принципиально новые свойства, такие как зависящее от концентрации соли гигантское усиление дзета-потенциала и проводимости, что открывает пути к более эффективному преобразованию энергии. При этом выявлено, что влияние гидрофобного скольжения резко снижается, если адсорбированные поверхностные заряды становятся мобильными вдоль гидрофобной стенки под действием приложенного электрического поля^[6].^[7]

В период с 2022 по 2026 год исследования Ольги Виноградовой в области моделирования транспорта ионов в наноканалах были сосредоточены на развитии теорий электрокинетических явлений. В 2022 году была пересмотрена теория электрокинетического транспорта ионов в цилиндрических нанотрубках с учётом гидрофобного скольжения и подвижности адсорбированных поверхностных зарядов, что позволило сформулировать обобщённые соотношения Онзагера. В 2023 году Виноградова исследовала зависимость проводимости электролитов от концентрации соли в условиях пространственного ограничения, а также показала, что гидрофобное скольжение в сочетании с эффектами конфайнмента способно индуцировать усиление дзета-потенциала и проводимости^[8].

В 2025—2026 годах её работы в области микрофлюидики детализировали механизмы движения жидкостей в микроканалах под воздействием различных физических факторов и были посвящены изучению диффузиоосмоса электролитных растворов. В частности, были опубликованы исследования диффузиоосмотического потока в каналах с постоянной плотностью поверхностного заряда, изучена роль гидростатического перепада давления при генерации потока в заряженной щели и разработана теория потока солевых растворов в длинных осесимметричных каналах, индуцированного перепадами концентрации и давления^[8].

В 2022—2026 годах О. И. Виноградовой были исследованы механизмы каталитического самодвижения микрочастиц в растворах электролитов. В 2022 году было описано диффузиофоретическое движение каталитических Янус-частиц, которое возникает благодаря самостоятельной генерации градиентов концентрации ионов и электрического потенциала^[8].

В 2023 году разработана теория самодвижения в среде с активными и пассивными ионами; показано, что максимальная скорость и число Дамкёлера для ионных микропловцов, выделяющих один тип ионов, ограничены из-за истощения активных ионов вблизи адсорбирующей стороны частицы^[9][8].

В 2024 году классические теории диффузиофореза были расширены на частицы с каталитической активностью, а в 2026 году предложено обобщение теоремы взаимности для каталитических коллоидов, позволяющее учесть влияние формирования вторичного ионного облака^[8].