Transportkrachten

Transportkrachten is een verzamelterm voor de krachten die het transport van massa, energie of impuls in een systeem aandrijven. Het begrip wordt in verschillende vakgebieden gebruikt, vaak gekoppeld aan gradienten en velden die fluxen veroorzaken. Voorbeelden zijn druk- en concentratiedifferenties die vloeistoffen laten stromen, zwaartekracht en buoyantie, viscose wrijving, capillaire- en oppervlaktespanningseffecten in multi-fase systemen, en elektrische en magnetische krachten op geladen deeltjes. Ook temperatuurgradiënten kunnen beweging van deeltjes bevorderen (thermophoresis).

In biologie en biotechnologie spelen transportkrachten een cruciale rol: passief transport zoals diffusie en convectie, en actief transport waarbij cellen energie inzetten om stoffen tegen hun gradient in of uit membranen te brengen via pompen en kanalen.

In wiskundige modellering verschijnen transportkrachten als fluxtermen die fluxen koppelen aan drijfkrachten, zoals de wet van Fick voor diffusie, Darcy-wet voor stroming in poriën, de wet van Ohm voor elektrisch transport, en de Navier–Stokes-vergelijkingen voor vloeistoffen. Transportcoëfficiënten zoals diffusiviteit, viscositeit en thermische geleidbaarheid koppelen fluxen aan de onderliggende drijfkrachten.

Toepassingen bevinden zich in de chemische industrie, energie en milieu, en medische technologie, zoals gerichte medicijnafgifte en microfluidica. Het begrip biedt inzicht in hoe systemen evolueren richting evenwicht wanneer krachten en gradienten samen fluxen bepalen.