Theory of pore-driven and end-pulled polymer translocation dynamics through a nanopore: An overview
本文综述了基于等通量张力传播（IFTP）理论的聚合物在纳米孔中迁移动力学理论的最新进展。本文利用IFTP理论和广泛的分子动力学（MD）模拟方法研究了柔性和半柔性聚合物的孔驱动易位以及柔性链的端拉情形。IFTP理论的有效性可以通过单体的等待时间分布来量化，这些分布揭示了易位过程的动力学细节。IFTP理论允许的易位过程的参数自由的描述，并可以用来获得精确的分析缩放形式在适当的限制，包括由于孔隙摩擦的影响，出现作为一个有限大小的修正渐近缩放。我们表明，在孔驱动的半柔性和端拉的聚合物链的IFTP理论的情况下，必须增加一个明确的{ \it反}侧摩擦长期的易位过程的定量描述。
2018-10-15 cond-mat.soft
Scaling exponents of Forced Polymer Translocation through a nano-pore
我们研究了移位均聚物通过一个薄的孔驱动的外部领域内存在的孔只使用Langevin动力学（LD）模拟在三维（3D）的几个标度特性。特别是最近的几个理论和数值研究，显然是相互矛盾的动机，我们确定的平均易位时间，质心的平均速度，$<v_{CM}>$，易位过程中的有效回转半径的标度指数的链长依赖性，以及作为移位时间的函数的移位坐标的标度指数（$s$ -坐标）。我们进一步讨论的可能性，在驱动易位的情况下，有限的孔径和它的几何形状可能是负责的veclocity标度指数小于统一和讨论的范围内的$N$这里研究的孔的几何形状上的标度指数的依赖关系。
2008-11-10 cond-mat.soft
Poisson-Nernst-Planck Model of Bipolar Nano uidic Diode Based on Bulletlike Nanopore
双极纳米流体二极管是基于纳米孔的，其表面正电荷和负电荷被结分开。本文以子弹孔为例，研究了孔结构对离子流整流的影响。Poisson-Nernst-Planck模型表明，孔的形状对离子电流整流行为有很大的影响。具有更多锥形尖端的双极纳米流体二极管具有显著更高的离子电流整流度。模拟结果表明，特殊设计的纳米孔是必要的双极纳米流体二极管的性能。
2013-09-10 cond-mat.soft
Topology Sorting and Characterization of Folded Polymers Using Nano-pores
在这里，我们报告的易位折叠聚合物通过纳米孔使用分子动力学模拟。研究了两个案例;一种是折叠的分子在通过时展开，另一种是当分子通过纳米孔时折叠保持完整。折叠聚合物链的拓扑结构被定义为分子内接触的排列，称为电路拓扑结构。在分子内接触保持完整的情况下，我们表明，通过纳米孔的动态变化的分子具有不同的拓扑结构：一种现象，可以利用丰富的混合物中的某些拓扑结构。我们发现，纳米孔允许读取的拓扑结构的短链。此外，当通道与展开耦合时，纳米孔能够区分纯态，即，大多数触点相同布置的状态。在这种情况下，正如我们在这里所展示的，也可以沿着链读取接触位点的位置。我们的研究结果表明，纳米孔技术的适用性，以表征和排序分子的拓扑结构的基础上。
2016-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Simulation of a flat folding nano-swimmer confined in a nanopore
我们使用分子动力学模拟来研究一个简单的蝴蝶状分子马达在充满粘性介质的各种半径的纳米孔内的位移。该介质被建模为具有多功能的潜力，可以调整以代表大量的材料。先前发现，电动机折叠不仅增加其位移，而且在介质内部产生与电动机折叠的打开角度相关的基本扩散过程。这些过程的存在改变了介质的动态特性，进而影响了马达排量。因此，我们通过改变马达开度角来测试具有孔内介质的不同活化的马达位移。我们发现，最佳的电机位移振荡与孔径和最佳半径取决于激活的介质。这些结果意味着，对于给定的孔径，可以选择优化马达排量的激活或开度角。结果还表明，激活强烈降低了电机运动的限制阻碍，特别是对于小孔隙。最后，通过对电机位置分布概率和基本运动密度的分析，发现电机主要分布在孔隙中心。我们发现尖峰的基本运动的密度时，电机远离中心，这表明重要的贡献的电机弹跳运动的孔壁。
2021-09-07 cond-mat.soft
Polymer nano-doplets forming liquid bridges in chemically structured slit pores: A computer simulation
采用柔性高分子链的粗粒珠-弹簧模型，利用分子动力学模拟研究了吸附在化学修饰平板表面的高分子纳米液滴的结构.我们考虑固着液滴在半径为R_D的圆形亲液（吸引单体）区域上，而基底的其余部分是疏液的。研究了液滴形状及其接触角随R_D的变化规律，并得到了液滴的密度分布。此外，液滴吸附在两个壁形成一个狭缝孔与两个亲液的圆形区域正好相反的相互作用进行了研究，注意两个壁之间的液体桥的形成。我们的研究的一个中心结果是在不同的壁分离以及液滴合并的动力学的两个基板壁之间的力的测量。我们的研究结果相比，各种唯象理论开发的液滴的介观，而不是纳米尺寸。
2004-11-25 cond-mat.soft
Pressure-driven flow of oligomeric fluid in nano-channel with complex structure. A dissipative particle dynamics study
我们开发了一种模拟方法，允许模拟的压力驱动的流动中的孔与平面和聚合物改性的墙壁。我们的方法是基于耗散粒子动力学，我们结合了早期的想法，如流体壁和反向流动。作为一个测试案例，我们认为低聚物流通过孔与平壁，并证明所提出的方法具有良好的恒温品质。我们发现，在两个低聚物的形状和排列的不均匀性，导致非抛物线的速度分布的孔。该方法随后被应用于用垂直于流动方向布置的聚合物刷条装饰的纳米通道。在一定的阀值的流动力，我们发现一个柱状到层状的形态过渡，这导致刷包围孔壁的一个相对光滑的层。在较高的流速下，低聚物的流动具有与平壁的情况类似的性质，但有效孔径较窄。我们观察到拉伸和排列的聚合物分子沿流动附近的孔壁。
2016-07-06 cond-mat.soft
Motion of grains, droplets, and bubbles in fluid-filled nano-pores
分子动力学研究表明，如果运动物体是致密的，并且与孔径相比很小，则纳米尺寸的刚性颗粒、液滴和气泡的拖曳力可能具有流体动力学形式。否则，行为是非流体动力学的。终端速度对下落的液滴是由液体还是固体组成不敏感。在孔隙中移动的液滴和气泡内的速度分布通常是非抛物线的，并且与对应于单个流体的速度分布不同。密度分布指示运动物体的运动形状失真。
2001-05-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Bistable collective behavior of polymers tethered in a nanopore
聚合物包被的孔在核质转运以及许多仿生和纳米技术应用中起着至关重要的作用。在这里，我们提出了Monte Carlo和密度泛函理论的方法来确定不同的集体相的末端接枝聚合物在纳米孔，并研究其相对稳定性作为分子间相互作用的函数。在核孔复合物相关的系统参数的范围内，我们观察到两个不同的阶段：一个与大部分的聚合物凝聚在孔壁，和其他的聚合物凝聚沿其中心轴。这两个相的相对稳定性取决于聚合物间的相互作用。这两个阶段的存在表明，在这些相互作用的边际变化，可能引起核转运受体的运输机制，导致孔之间的开放和封闭的配置转换。
2012-07-14 cond-mat.soft
Condensation Phenomena in Nano-Pores - a Monte Carlo Study
通过格子气模型的蒙特卡罗模拟，研究了纳米孔中凝聚现象的非平衡动力学。滞后行为的颗粒密度作为一个函数的密度的储层中获得的各种孔隙几何形状在二维和三维。磁滞回线的形状取决于孔隙几何形状的特征。颗粒从孔中的蒸发可以拟合为颗粒密度$ρ_f(t) \sim exp [ -(t/τ)^β]$的拉伸指数衰减。孔内的相分离动力学有效地描述了一个随机行走的非润湿相。畴的演化显着减慢在随机壁粒子电位的存在下，并引起一个依赖于温度的增长指数。另一方面，孔壁的粗糙度仅延迟纯畴生长的开始。
2004-12-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Investigation of the behavior of 5CB in a pore and a nano capsule
我们用分子动力学方法研究了液晶5 CB分子在聚合物基体中的分布。计算了一阶参数的温度依赖性<P2>。计算表明，转变温度的变化取决于胶囊的大小和时间。
2011-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Ion fluxes through nano-pores and transmembrane channels
我们介绍了一个隐式溶剂分子动力学方法计算离子通量通过狭窄的纳米孔和跨膜通道。该方法依赖于双控制体积巨正则分子动力学（DCV-GCMD）模拟和最近由Levin [Europhys.信件：76，163（2006）]。该理论被用来计算通过模拟抗菌短杆菌肽A通道的人工跨膜通道的离子通量。计算了不同实验条件下的电流-电压关系和电流-浓度关系。我们表明，我们的研究结果是可比的短杆菌肽A孔相关的特性，特别是孔内的两个结合位点的存在和所观察到的电流-浓度曲线的饱和度。
2012-03-12 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Nano-Confinement Effects on Liquid Pressure
在这项工作中，分子动力学模拟进行估计的平衡压力的液体限制在纳米孔。模拟结果表明，压力是高度敏感的孔径，并可以显着改变从绝对正值到负值的一个非常小的（0.1 nm）的孔径变化。来自固-液相互作用的贡献总是支配着与表面相邻的第一液体层中的压力，并且压力对孔径的敏感性是由于液体层中的原子分布。引入表面影响数S来定量表征约束程度。在恒定的系统温度下，基于幂律函数，S数随着孔径的增加而减小。在具有大S数的纳米孔中，孔隙液体压力被发现是独立的体相液体压力，而在具有小S数的纳米孔中，孔隙液体压力随着体相压力而增加。
2021-01-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Polymer Translocation Through a Long Nanopore
从理论上研究了聚合物通过膜中纳米孔的迁移。最近关于电压驱动的DNA和RNA通过纳米孔的易位的实验表明，孔的尺寸和几何形状是聚合物动力学中的重要因素。提出了一种理论方法，明确考虑到纳米孔的长度和直径的影响，聚合物运动穿过膜。结果表明，孔的长度是至关重要的聚合物易位动力学。本模型预测，对于现实条件（长纳米孔和大的外部场），有两个制度的易位取决于聚合物的大小：对于大于孔长度的聚合物链，易位的速度几乎是恒定的，而对于小于孔长度的聚合物链的速度随着聚合物尺寸的减小而增加。这些结果与实验数据相符。
2002-09-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Modified Kedem-Katchalsky equations for osmosis through nano-pore
本文提出了一个修正的Kedem-Katchalsky方程，用于计算纳米孔的渗透。溶质的渗透反射系数主要受孔隙入口的影响，而过滤反射系数既受孔隙入口的影响，也受孔隙内部结构的影响。利用解析方法得到了渗透反射系数与分子尺寸的定量关系。通过与水通道蛋白渗透实验数据的比较，验证了模型的正确性。我们的工作为更好地理解生物系统中的渗透作用铺平了道路，并为设计性能更好的新型膜提供了新的思路。
2016-04-30 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
2D nanoporous membrane for cation removal from water: effects of ionic valence, membrane hydrophobicity and pore size
使用分子动力学模拟，我们表明，单层二硫化钼（MoS $_2$）和石墨烯可以有效地拒绝离子，并允许高的水渗透性。水和三种不同价态的阳离子（Na $^+$，Zn $^{2+}$和Fe $^{3+}$）的溶液中进行了研究，在两种类型的膜的存在下，结果表明，阳离子电荷的离子截留率的高度依赖性。氯化铁的缔合特性导致两种纳米孔的高离子排斥率，而一价氯化钠诱导较低的排斥率。特别地，MoS $_2$对于所有孔径和施加的压力显示出100%的Fe $^{3+}$排斥。另一方面，水的渗透不随阳离子的价态而变化，仅与纳米孔的几何和化学特性有关。这项研究有助于了解通过纳米多孔膜的流体传输，对于开发从水中去除污染物的新技术至关重要。
2018-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Effect of Pore Geometry on the Compressibility of a Confined Simple Fluid
被限制在纳米孔中的流体表现出与本体中的相同流体不同的性质，这些性质中包括等温压缩率或弹性模量。纳米孔中流体的模量可以从超声实验中提取或从分子模拟中计算。采用巨正则系综下的蒙特卡罗模拟，计算了液氩在正常沸点（87.3 K）下吸附在两种不同形貌和尺寸的模型二氧化硅孔中的模量。对于球形孔，对于所有大于2~nm的孔径，我们得到了流体模量与蒸汽压的对数关系。饱和模量的计算表明，在球形孔的流体的模量是一个线性函数的倒数孔径。圆柱形孔隙中流体模量的计算过于分散，难以得出定量结论。我们在更高的温度（119.6~K）下进行了额外的模拟，在该温度下，Monte Carlo插入和移除变得更有效。在较高温度下的模拟结果证实了圆柱形孔的两个不稳定性，并显示了不同几何形状的孔中的流体模量之间的定量差异。观察到的两种模量规律都源于应用于受限流体的Tait-Murnaghan方程。我们的研究结果，随着纳米多孔介质的有效介质理论的发展，流体饱和的纳米多孔材料的实验测量的弹性性能的分析奠定了基础。
2018-01-09 cond-mat.soft physics.chem-ph
Solute particle near a nanopore: influence of size and surface properties on the solvent-mediated forces
纳米级孔用于各种系统中以吸引纳米颗粒。一般来说，这种行为是两种类型的相互作用的结果：材料特异性亲和力和溶剂介导的影响，也称为耗尽力。后者更通用，但理解起来也更复杂，因为它需要对纳米粒子和溶剂进行建模。在这里，我们采用经典的密度泛函理论，以确定作为其疏水性和其大小的函数的纳米孔附近的纳米粒子上的作用力。一个简单的毛细管模型被构造来预测各种表面性质的耗尽力。对于纳米级孔，复杂性来自于特定的几何形状和疏水孔不一定充满液体的事实。考虑到所有这些影响，包括静电效应，我们建立了一个相图描述的入口和拒绝的纳米粒子从孔。
2018-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Polymer translocation through nano-pores in vibrating thin membranes
聚合物移位是下一代DNA测序技术的一个有前途的策略。然而，生物和合成纳米孔的使用仍然存在严重的缺点。特别是，膜层的宽度可以同时容纳几个碱基，使得精确测序应用变得困难。最近，石墨烯膜的使用为新的测序能力铺平了道路，其中包括测量横向电流的可能性。这些新的膜的厚度减少提出了新的问题上的变形性和振动的膜的易位过程中，这两个功能没有考虑到在完善的理论框架的影响。在这里，我们朝着这个方向迈出了第一步。我们报告的数值模拟工作的模型系统足够简单，允许收集显着的洞察力，这些功能的平均易位时间的影响，具有适当的统计意义。我们已经发现，热波动和纳米孔的变形性能之间的相互作用在确定过程中起着至关重要的作用。最后，我们讨论了进一步工作的新方向。
2016-12-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
CO2 packing polymorphism under confinement in cylindrical nanopores
我们使用分子动力学和回火metadaptics的刚性模型的二氧化碳的相行为的圆柱形纳米限制的影响。为了这个目的，我们研究了一个简化的孔隙模型在一个参数空间，包括孔径，CO2孔壁电位和CO2密度。为了系统地确定有序事件内的孔模型，我们设计了一个普遍适用的方法的基础上分析的分子间取向的分布。我们的模拟表明，虽然限制在纳米孔抑制已知的晶体结构的形成，它诱导了显着的各种有序包装无关的散装同行，并有利于建立在流体相中的短程秩序。我们总结了我们的研究结果，提出了一个定性的相图，这个模型。
2017-09-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Translocation of Polymers through Nanopores at Weak External Field, Direct Approach with Monte Carlo Simulations
我做了非晶格三维蒙特卡罗模拟的聚合物易位通过一个狭窄的孔在低外场，试图尽可能接近一个直接的方法。该过程被发现在全球范围内的非平衡，但接近孔（折叠）的单体的动态被发现接近准平衡。我观察到的张力（或压力）建设附近的孔，和亚扩散的孔中的中间单体的位移，在文献中报道。我没有发现分数扩散方程预测的自由扩散一段时间后反应坐标的分布。
2008-06-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Explicit calculation of nuclear magnetic resonance relaxation rates in small pores to elucidate molecular scale fluid dynamics
提出了一个将纳米孔内流体的分子尺度动力学与核磁共振（NMR）弛豫速率联系起来的模型。该模型是适合实验NMR分散的水和油在油页岩假设，每种流体的特点是由三个时间常数和Lévy统计。结果产生有意义的和一致的孔内动力学时间常数，深入了解扩散机制和孔形态。该模型适用于广泛的多孔系统和先进的NMR色散作为一个强大的工具，用于测量纳米多孔流体的性质。
2016-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Stochastic sensing of polynucleotides using patterned nanopores
利用Langevin动力学模拟研究了孔的微观结构对聚合物迁移的影响，并考察了在孔内引入图案化粘性的后果。据发现，易位过程是非常敏感的详细结构，这样的模式与易位时间的粘性的孔隙比指数依赖。移位过程的随机性导致具有不同序列的聚合物如何穿过特定图案的孔之间存在明显差异。这个概念是用来提出一个随机传感协议的多核苷酸，它表明，该方法，这将是显着快于现有的方法，可以任意强大。
2012-01-21 cond-mat.soft physics.bio-ph
Pressure Driven Flow of Polymer Solutions in Nanoscale Slit Pores
采用耗散粒子动力学方法，系统地研究了纳米尺度狭缝孔中聚合物溶液的压力驱动流动。我们研究了分子量、聚合物浓度和流速对流体和聚合物速度、聚合物密度和聚合物回转半径的三个组成部分的跨通道分布的影响。我们发现，随着聚合物分子量或/和聚合物浓度的增加，平均流动流体速度降低，并且随着聚合物分子量或浓度的增加，速度分布从抛物线分布的偏差加重。我们还发现，聚合物构象的分布是高度各向异性和不均匀的整个通道。聚合物的密度分布也被发现是不均匀的，表现出在中心平面的局部最小值，然后是两个对称的峰。我们发现了聚合物链的迁移，无论是从或向墙壁。对于相对长的链，与狭缝的厚度相比，观察到朝向壁的迁移。然而，对于相对短的链，观察到远离壁的迁移。
2006-10-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
High-resolution dielectric study reveals pore size-dependent orientational order of a discotic liquid crystal confined in tubular nanopores
我们报告了一个高分辨率的介电研究的芘为基础的discriminant液晶（DLC）在散装状态和限制在平行的管状纳米孔的单片二氧化硅和氧化铝膜。DLC分子在低频率下（在准静态情况下）的正介电各向异性使我们能够探索热致集体取向顺序。的孔壁上的分子盘和相应的径向排列的分子found.In相反的散装，各向同性到柱状过渡的限制类金刚石是连续的，随着孔径的减小，以较低的温度转移，并表现出显着的滞后之间的冷却和加热。这些发现证实了以前的中子和X射线散射实验以及光学双折射测量的结论。我们的研究还表明，这里提出的相对简单的介电技术是一个非常有效的方法，以研究DLC基纳米复合材料的热致取向顺序。
2015-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Theory of polymer translocation through a flickering nanopore under an alternating driving force
我们开发了一个理论，通过振荡纳米孔的时间依赖性的力驱动的聚合物易位。为此，我们扩展了等通量张力传播理论（IFTP）[Sarabadani \textit{et al., J. Chem. Phys.}，2014，\textbf{141}，214907]用于这种设置。我们假设孔隙中的外部驱动力具有随时间振荡的分量，并且闪烁孔隙类似地由孔隙摩擦中的振荡项来描述。除了数值求解模型，我们推导出的解析近似与数值模拟吻合得很好。我们的研究结果表明，通过控制力或孔隙振荡，易位过程可以加快或减慢取决于振荡的频率和特征时间尺度的过程。我们还表明，虽然在低和高频率的限制易位时间$τ$遵循既定的标度关系，相对于链长$N_0$，在中频制度的小周期性波动的动态标度可以有剧烈的影响。结果可以很容易地概括为非周期性振荡，并阐明了时间依赖性的力量和驱动聚合物易位孔振荡的作用。
2015-05-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effect of charge distribution on the translocation of an inhomogeneously charged polymer through a nanopore
我们利用离散和连续的随机模型研究了电压驱动的不均匀带电聚合物通过纳米孔的易位。作为电荷分布对移位影响的简化说明，我们考虑了具有单个带电位点的聚合物在电荷和孔之间存在和不存在相互作用的情况下的移位。我们发现，在没有孔-聚合物相互作用的情况下，最大限度地减少易位时间的电荷的位置是由易位的熵成本决定的，最佳电荷位置是在棒状聚合物的链的中点，接近理想链的前导链端。有吸引力或排斥性的孔-电荷相互作用的存在下产生的最佳电荷的位置朝向链的尾端和前端的位移，分别。此外，我们的研究结果表明，强大的吸引力或排斥力之间的相互作用的电荷和孔延长易位时间相对于易位通过一个惰性孔。我们推广我们的结果，以适应存在多个带电的网站上的聚合物。我们的研究结果提供了深入了解电荷的不均匀性对蛋白质易位通过生物膜的影响。
2007-11-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Translocation Dynamics with Attractive Nanopore-Polymer Interactions
使用Langevin动力学模拟，我们研究了聚合物-孔相互作用对生物聚合物通过纳米孔易位的动力学的影响。我们发现，一个有吸引力的相互作用可以显着改变易位动力学。这可以通过检查总移位时间$τ\approx τ_1+τ_2+τ_3$的三个分量来理解，这三个分量分别对应于孔的初始填充、聚合物从\textit{cis}侧转移到\textit{trans}侧和孔的排空。我们发现，动态的最后一个过程的孔的排空的变化，从非激活激活的性质，作为吸引力的相互作用的强度增加，和$τ_3$成为占主导地位的贡献，总的易位时间为强吸引力。这导致$τ$作为驱动力和链长的函数的新的依赖性。我们的结果与最近的实验结果非常一致，并为在固态纳米孔中观察到的不同标度行为提供了可能的解释{ \it vs.}天然$α$ -溶血素通道。
2008-05-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Ionic liquid dynamics in nanoporous carbon: A pore-size- and temperature-dependent neutron spectroscopy study on supercapacitor materials
用准弹性中子谱研究了空间约束对室温离子液体1-N-丁基吡啶双（三氟甲基磺酰基）酰亚胺（[BuPy][Tf_2N]）在不同孔径的多孔碳中的热激发随机阳离子动力学的影响。使用固定窗口扫描的潜力，即扫描样本参数，同时仅观察一个特定的能量传递值，获得宽温度范围内的动态景观的概览。它表明，这些数据已经提供了一个相当全面的了解的约束引起的改变的分子流动性相比，散装。一个互补的，更详细的分析，在选定的温度下的全能量转移谱揭示了两个平移扩散过程在不同的时间尺度上。两者都比在本体液体中慢得多，并且随着纳米孔尺寸的减小，各自的自扩散系数降低。具有相似孔径的纳米多孔碳中分子自扩散的不同热活化能表明孔形态对分子流动性的重要性，超出了纯粹的限制程度。尽管动态减慢，我们可以表明，纳米约束后的液体状态的温度范围显着扩展到低得多的温度，这是有益的潜在的技术应用，这样的系统。
2020-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Self assembly of monodisperse CdS nano-cylinders with a pore
我们目前调查的自组装和生长的$CdS$纳米管阵列：一个良好的平衡的定向运动，扩散和聚集反应${\rm Cd^{+2}}$和${\rm S^{-2}}$离子的结果。在以前的通信[J. Kiruthiga，A. Chatterji，J. Chem. Phys.，{ \bf 138} 024905（2013）]中，我们确定了非常均匀的$CdS$纳米圆柱体从纳米通道末端意外生长的机制。此外，圆柱体沿轴向具有孔，但在一端封闭。{ \em单分散} CdS纳米圆柱体的这种独特的自组装现象已经在相当简单的实验中观察到，其中含有0.1 M ${\rm Cd Cl_2}$和0.1 M ${\rm Na_2 S}$溶液的两个室通过阳极氧化铝（AAO）纳米通道阵列连接[A. Varghese，S. Datta，Phys. Rev. E.，{ \bf 85}，056104（2012）]。我们先前的研究确定了单个纳米管在单个AAO纳米通道出口点处生长的原理。在这篇文章中，我们确定了影响纳米管自组装过程的因素，这些纳米管生长在一个紧密排列的AAO纳米通道出口阵列中。我们的模型不是$Cd^{+2}$或$S^{2-}$特定的，实验方案可以扩展到自组装一般类的反应扩散A和B离子与A（${\rm Cd^{+2}}$）选择性迁移出纳米通道。特别地，我们注意到，在纳米管的初始长时间生长之后，在AAO纳米通道出口附近可能出现…
2013-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Deconvoluting chain heterogeneities from driven translocation through a nano-pore
本文研究了二维可压缩半柔性链的移位动力学，该链由大小分别为$m$和$n$的刚性链段（$S$）和柔性链段（$F$）交替组成，链长分别为不同的$N$.模型中的自由参数是控制三体相互作用项的弯曲刚度$κ_b$、连续单体之间的FENE（键）势中的弹性常数$k_F$、以及链段长度$m$和$n$和重复单元$p$（$N=m_pn_p$）和溶剂粘度$γ$。我们表明，由于熵势垒的变化和链骨干上的非均匀粘性阻力的各种情况是可能的充分体现在等待时间分布的易位链。这些信息可以被解卷积以提取各种长度尺度下的链的机械性质，因此可以用于基于纳米孔的方法来探测生物分子，例如DNA、RNA和蛋白质。
2015-02-02 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Polymer translocation through a nanopore: a two-dimensional Monte Carlo simulation
我们研究了在没有外部驱动力的情况下聚合物通过纳米孔的易位问题。为此，我们使用二维（2D）波动键模型与单段蒙特卡罗移动。为了克服熵的障碍，没有人为的限制，我们考虑一个聚合物，这是最初放置在中间的孔，并研究所需的逃逸时间的聚合物完全退出孔的两端。特别地，我们研究了孔长度对逃逸时间的影响。
2005-10-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Capillary rise dynamics of liquid hydrocarbons in mesoporous silica as explored by gravimetry, optical and neutron imaging: Nano-rheology and determination of pore size distributions from the shape of imbibition fronts
我们提出了重力，光学和中子成像测量的毛细驱动渗透的介孔二氧化硅玻璃的碳氢化合物。平方根的时间卢卡斯-沃什伯恩入侵动力学被发现为直链烷烃从正癸烷（C10），正十六烷（C60）和角鲨烷，支链烷烃，在多孔Vycor与6.5 nm或10 nm的孔径，分别。湿度相关的实验使我们能够研究的吸水动力学吸附在孔壁的水层的影响。除了最长的分子研究，C60，侵入动力学可以描述为散装流动性和散装毛细作用，只要我们假设一个粘贴，孔壁吸附边界层，即单层水覆盖的单层平面铺设的碳氢化合物。然而，对于C60，一个增强的吸胀速度相比，在散装的预期值被发现。这表明在二氧化硅壁的速度滑移或剪切粘度降低，由于向一个聚合物样的流动在受限的几何形状的过渡开始。两者，光散射和中子成像表明一个明显的粗糙化的吸胀前线。它们的整体形状和宽度可以通过中子成像来分辨。的前线可以描述由一个独立的润湿前线移动与孔径依赖的时间平方根的法律和加权根据从氮气吸附等温线获得的孔径分布的叠加。这一发现表明，在多孔介质中，如Vycor玻璃，与互连，细长的孔，吸胀前的形状是唯一的决定由独立的运动的液体微珠。这些都是由拉普拉斯压力和水力渗透率的变化，从而在侵入前沿的孔径变化。我们的研究结果表明，孔径分布可以从扩大的吸液前线。
2015-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
