Charge Fluctuations on Membrane Surfaces in Water
我们概括的预测吸引力之间的所有中性表面诱导的电荷波动/相关性的非均匀系统,包括介电不连续性,是在水溶液中的混合带电脂质膜的情况下。我们发现,诱导的相互作用依赖于一个非平凡的方式上的膜和水的介电常数,并显示不同的缩放与距离取决于这些属性。计算的一般性也使我们能够预测在何种介电条件下,相互作用将改变符号,并成为排斥。
2000-01-11 cond-mat.soft
Analysis of axisymmetric necking of a circular dielectric membrane based on a one-dimensional model
为理解介电弹性体电击穿机制,本文基于变分渐近方法从三维非线性电弹性理论推导出渐近自洽的一维模型,可高效分析介电膜轴对称颈缩,与三维理论结果高度一致,能精确计算颈缩失稳最小厚度并评估缺陷影响,方法还可推广至其他软材料。
2025-02-18 cond-mat.soft
Dielectric trapping of biopolymers translocating through insulating membranes
通过基于纳米孔的移位技术对生物聚合物进行灵敏测序需要延长分子在孔中所花费的时间。我们发展了聚合物迁移的静电理论,表明迁移时间可以通过聚合物的介电捕获而延长。在稀盐条件下,低介电常数膜和大介电常数溶剂之间的介电对比引起聚合物的顺式和反式部分之间的吸引力相互作用。这种自吸引作用就像一个电介质陷阱,可以将易位时间提高几个数量级。我们还发现静电相互作用导致移位时间$τ$与聚合物长度$L$的分段缩放。在短的聚合物制度$L\lesssim10$ nm的外部漂移力占主导地位的静电聚合物相互作用,易位的特征在于漂移行为$τ\sim L^2$。在中间长度区域$10\;{\rm nm}\lesssim L\lesssimκ_{\rm b}^{-1}$中,其中$κ_{\rm b}$是德拜-休克尔屏蔽参数,介电陷阱接管漂移力。因此,增加聚合物长度导致易位时间的准指数增长。最后,在长聚合物$L\gtrsimκ_{\rm b}^{-1}$的范围内,盐屏蔽导致电介质陷阱的饱和,移位时间随$τ\sim L$线性增长。这种强烈偏离漂移行为突出了静电相互作用在聚合物易位中所起的重要作用。
2018-10-14 cond-mat.soft
Simplified discrete model for axisymmetric dielectric elastomer membranes with robotic applications
Hohai University(河海大学);University of Birmingham(伯明翰大学);Nanyang Technological University(南洋理工大学);University of Michigan(密歇根大学);Newcastle University(纽卡斯尔大学)
针对充气介电膜软体机器人仿真效率低、设计依赖试错的问题,提出基于一维离散微分几何的轴对称介电膜非线性力学数值模型,验证了其准确性,并揭示电弹性膜跳变特性可拓展软体机器人功能范围,为相关驱动器设计提供指导。
2024-04-23 cond-mat.soft cs.RO
Axisymmetric necking of a circular electrodes-coated dielectric membrane
研究了圆形电极覆盖介质膜在电场和面内张力共同作用下的稳定性。已知这种膜易受极限点不稳定性(也称为拉入不稳定性)的影响,这被广泛认为是电击穿的前兆。然而,有实验证据表明,极限点的不稳定性可能不一定是负责快速减薄和电击穿。我们探讨的可能性,后者是由于一个新的不稳定机制,即局部轴对称颈缩。首先推导了轴对称颈缩的分叉条件,并指出这种不稳定性可能发生在一类自由能函数的Treloar-Kearsley不稳定性或极限点不稳定性之前。弱非线性分析表明,近临界行为是由一个四阶非线性常微分方程的变系数。使用有限差分法求解此振幅方程,并证明了局部化的解决方案确实从齐次解分叉。基于这一分析和已知的纯机械情况下,我们可以推断,颈缩的演变遵循相同的三个阶段的启动,增长和传播的其他类似的本地化问题。目前的研究提供的见解,预计将在评估介电弹性体致动器的完整性相关。
2023-02-20 cond-mat.soft
Strong Coupling Electrostatics in the Presence of Dielectric Inhomogeneities
本文研究了两个有限厚度的同电荷薄膜在高介电常数介质中的强耦合相互作用。应用广义SC理论和广泛的蒙特卡罗模拟研究了该系统中多个介质不连续性引起的镜像电荷效应。这些影响导致强烈的反相拥挤在中心区域的表面间空间时,增加溶剂/膜的介电失配和改变膜的相互作用从吸引到排斥在小的分离。这些功能同意定量与SC理论在升高的耦合或介电失配的反离子周围的相关孔是大于中央反离子层的厚度。
2009-05-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The prolate-to-oblate shape transition of phospholipid vesicles in response to frequency variation of an AC electric field can be explained by the dielectric anisotropy of a phospholipid bilayer
外部电场使松弛的磷脂囊泡变形为球状体,旋转轴与其方向对齐。变形取决于频率:在低频范围(~ 1 kHz),变形通常是扁长的,而将频率增加到10 kHz范围将变形变为扁长。我们试图解释这种行为的理论模型,基于最小化的总自由能的囊泡。考虑的能量项包括膜弯曲能量和电场的能量。后者通过麦克斯韦应力张量从电场计算,其中膜被建模为各向异性有耗电介质。对不同频率下囊泡的变形进行了数值计算。使用级数展开,我们还推导出一个简化的表达式的变形,它保留了频率依赖的精确表达式,并可以提供一个更好的替代使用的级数展开的温特豪特和Helfrich,这是发现是有效的,只有在低频率的限制。具有各向异性膜介电常数的模型对材料常数的值施加了两个约束:磷脂膜的介电常数张量的切向分量必须超过其径向分量约3倍;并且膜电导率必须相对较高,约为外部水介质电导率的十分之一。
2007-02-15 cond-mat.soft
The dielectric response of spherical live cells in suspension: An analytic solution
我们开发了一个理论框架来描述悬浮液中的活细胞在低外部电场中的介电响应。该处理考虑了细胞膜的存在和膜表面的电荷移动。对于悬浮在水溶液中的球形细胞,我们给出了一个解析解的介电函数,这是占在许多实验数据中看到的α和β高原。系统地分析了不同物理参数对介电曲线的影响。
2008-05-12 cond-mat.other cond-mat.soft
Blocking of phase transitions in liquid crystal 5*CB (isopentylcyanobiphenyl) as a result of surface interactions at the nano-membranes
该研究通过介电测量探究不同孔径多孔基体中液晶5*CB的分子动力学,发现20nm基体中其向固相的相变被表面相互作用阻断,揭示了纳米限域对液晶相变的调控作用。
2014-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Electrostatics of polymer translocation events in electrolyte solutions
我们开发了一个分析理论,占图像和表面电荷之间的相互作用的带电的介电膜和DNA分子易位通过膜。通过中性碳基膜的易位事件是由排斥DNA-图像-电荷相互作用与膜的反式和顺式侧上的DNA片段之间的吸引耦合之间的竞争驱动的。后者的效果是由介电膜的耦合的减少引起的。在强盐溶液中,排斥的图像电荷效应占主导地位的有吸引力的trans-cis耦合,DNA分子遇到的易位势垒约10 kBT。在稀电解质中,反式-顺式耦合接管图像-电荷力,并且膜变成亚稳态吸引点,其可以在长时间间隔内捕获易位聚合物。该机制可用于易位实验,以便通过调节溶液的盐浓度来控制DNA运动。
2016-03-19 cond-mat.soft
Analysis of multilayer electro-active tubes under different constraints
介电弹性体是一类新兴的高度可变形的电活性材料,用于机电换能技术。对于实际应用,这种换能器的设计需要考虑活性膜的绝缘、电极的非完美顺应行为或换能器与软致动体的相互作用的模型。为此,一个三层模型,其中的主动膜嵌入在两个软被动层之间,可以制定。本文应用非均质软介质的非线性电弹性理论,研究了由活性膜构成的多层电活性管(单层管)和由活性膜构成的多层电活性管(多层管)的机电响应。数值结果显示的机械和几何性质的软涂层上的机电响应的活性膜的影响,提出了不同的约束条件。
2018-10-01 cond-mat.soft
Ion Permeation in Nanoscale Films: Fundamental Limitation and Evaluation of Dielectric Properties
Technion Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
研究揭示纳米尺度薄膜中离子渗透的基本限制,通过分析离子自能与薄膜厚度的关系,改进了对超薄薄膜介电性质的评估方法。
2026-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.bio-ph
Thermodynamics of Ion Solvation and Differential Adsorption at Liquid-Liquid Interfaces and Membranes
本文建立了不互溶极性二元混合物中离子溶剂化热力学的平均场公式。假设一个平衡平面界面分隔两个不同介电常数的半无限区域,我们研究了离子在界面上的微分吸附静电现象。使用一般的热力学考虑,我们构造的平均场$Ω$ -势,并证明了自发形成的双电层周围的接口必然遵循。在我们的框架中,我们还可以将两个相中的体离子密度和跨界面的分布电势与离子极化的基本玻恩自由能相关联。我们进一步在电荷极性为中性、负或正的完全渗透膜的相应实例中说明了这种选择性离子吸附现象。
2007-10-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Fine tuning the electro-mechanical response of dielectric elastomers
我们提出了一个协议,以准确地建模的电介质弹性体膜的机电行为,使用应力拉伸和电压拉伸测试的实验数据。我们展示了如何之间的关系电位移和电场可以建立在一个合理的方式从这些数据。我们的方法表明,理想的介电模型,规定在纯电本构方程的线性,是相当准确的,在低到中等值的电场,在这个范围内,材料的介电常数可以推导出应力拉伸和电压拉伸数据。在线性范围之外,需要更精细的耦合,可能包括电弹性能量的非加性分解。我们还强调,电压拉伸数据中的垂直渐近线的存在下,经常在实验中观察到的失败之前,不应该与应变硬化效应,而是与电击穿的快速发展。
2018-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Three-slab model for the dielectric permittivity of a lipid bilayer
University of Texas, Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校)
本文提出了一种三层模型,用于描述脂双层的介电极化率,通过分子动力学模拟获得参数,解决了微观理论中头部基团区域垂直方向介电极化率不明确的问题。
2026-07-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Dielectric permittivity of water confined in stacks of charged lipid layers: extracting profiles from molecular dynamics simulations using a modified Poisson-Boltzmann equation
Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS, Institut Lumière Matière(里昂第一大学,法国国家科学研究中心,光物质研究所);UPR 22/CNRS, Institut Charles Sadron, Université de Strasbourg(斯特拉斯堡大学,法国国家科学研究中心查尔斯·萨德龙研究所)
本文提出一种修改的泊松-玻尔方程模型,用于研究水在带电脂层堆叠中的介电极化率剖面,揭示脱水导致的膜间吸引现象。
2025-09-12 cond-mat.soft physics.chem-ph
Variational approach for electrolyte solutions: from dielectric interfaces to charged nanopores
发展了一种变分理论来研究电解质溶液,由相互作用的点状离子在溶剂中,在存在介电不连续性和电荷的边界。三个重要的和非线性的静电效应引起的这些接口考虑:表面电荷引起的静电场,溶剂化能量由于离子云,和图像电荷排斥。因此,我们的变分方程超越了平均场论.盐浓度,离子价态,介电跳跃,和表面电荷的影响进行了研究,在两种几何形状。i)具有不对称电解质的单一中性空气-水界面。由于共离子和反离子的不同镜像电荷排斥,建立了电荷分离和静电场。电荷分布和表面张力计算和比较以前的近似计算。对于靠近带电表面的对称电解质溶液,其特征在于两个区域。在第一个,与耦合参数的对数成比例的大小,强的图像力施加总离子排斥,而在第二区的平均场方法适用。ii)限制在两个介电界面之间的对称电解质作为纳米孔离子排斥的简单模型。研究了膜电荷对反离子的排斥和吸引之间的竞争。对于小的表面电荷,反离子分配系数随着孔径的增加而减小,直到临界孔径,与中性膜相反。对于较大的孔径,整个系统表现得像一个中性孔。变分法的预测也进行了比较MC模拟和观察到一个很好的协议。
2010-03-31 cond-mat.soft
Instability of a fluctuating biomimetic membrane driven by an applied uniform DC electric field
本文研究直流电场下脂质膜的不稳定性,发现Debye层扰动电荷产生失稳的Maxwell应力,且浓度差增大可抑制不稳定性,与漏电介质模型预测不同。
2025-10-09 cond-mat.soft physics.bio-ph
A Stabilized Diffuse-Interface Electroporation Model with a Semi-Analytical Spectral Electrolyte Solver
Boston University(波士顿大学);University at Buffalo–SUNY(纽约州立大学布法罗分校)
本文提出一种稳定扩散界面电穿孔模型,结合相场和电解质电势,采用半解析频谱求解器提高计算效率,并通过热噪声实现随机孔隙成核。
2026-02-08 cond-mat.soft
Electroneutrality breakdown in nanopore arrays
在一维限制中电荷的静电屏蔽导致纳米孔内电中性的长程击穿。通过一系列的连续模拟,我们揭示了一维受限电解质的电中性击穿原理。我们展示了如何在膜中相互作用的孔可以抵消电中性击穿的现象,最终返回到电中性。重点放在应用简化公式,减少多维偏微分方程成一个单一的常微分方程的静电势。电解质和膜之间的介电失配,孔的纵横比,和限制维度独立研究,概述了选择性离子传输和分离的纳米多孔膜中的电中性击穿的相关性。
2021-10-29 cond-mat.soft
Electrostatic correlations on the ionic selectivity of cylindrical membrane nanopores
我们表征的作用,静电波动的圆柱形纳米孔限制电解质混合物的电荷选择性。为此,我们开发了一个扩展的单回路理论,可以解释由表面电荷,电解质的纳米限制,和与低介电常数膜相关的界面极化电荷引起的相关效应。我们通过与先前从文献中获得的蒙特卡罗模拟数据进行比较来验证理论的定量准确性,并详细审查了驱动纳米孔离子选择性的潜在力量。在生物学相关的情况下,电解质与二价阳离子,如CaCl 2在带负电荷的纳米孔,与致密的抗衡层在通道中的静电相关性的结果在孔共离子密度与表面电荷的增加。类似于电荷反转现象的这种特性对于介电不均匀的孔保持完整,这表明该效应在以低膜介电常数为特征的纳滤膜或DNA封闭的纳米孔中应该是可观察到的。我们的研究结果表明,一个定量准确的考虑相关效应是必要的,以确定在电解质与多价抗衡离子的存在下,纳米孔的离子选择性。
2014-01-25 cond-mat.soft
Capacitive response of biological membranes
本文提出最小模型分析阻塞电极阶跃电压下生物膜的电容响应,通过微扰分析揭示了由膜介电特性主导的快速电容弛豫与体相盐扩散驱动的长时非线性弛豫机制。
2025-03-06 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.SC
Electrostatic and electrokinetic contributions to the elastic moduli of a driven membrane
我们讨论了静电对置于电解质中并由直流电场驱动的细胞或人工膜的弹性模量的贡献。电场驱动离子流穿过膜,通过特定的通道、泵或天然孔隙。在稳定状态下,电荷在靠近膜的德拜层中积累,从而改变膜的弹性模量。我们首先研究了一个模型的膜的厚度为零,后来推广这种治疗允许有限的厚度和有限的介电常数。我们的结果澄清和推广了[D.拉科斯特湾Cosentino Lagomarsino和J.F.乔安妮,欧罗巴。信件:{ \bf 77},18006(2007)],通过提供对波动谱中与$\kps^3$成比例的不稳定项的物理解释,我们将其与称为感应电荷电渗(ICEO)的非线性($E^2$)动电效应相关。ICEO最近的研究集中在电极和可极化的颗粒,其中施加的体场被扰动的电容充电的双层和驱动器沿场轴流向表面突起;相反,我们预测“反向”ICEO流动驱动膜周围,由于曲率引起的切向场内的非平衡双层,流体动力学增强突起。我们还考虑了离子通道的空间依赖性浓度场的动态结合的效果。
2008-10-27 cond-mat.soft
Ionic Capillary Evaporation in Weakly Charged Nanopores
使用变分场论,我们表明,限制在中性圆柱形纳米孔穿越低介电膜的电解质表现出一阶离子液体-蒸汽伪相变从离子渗透“液体”相到离子排斥“蒸汽”相,由纳米孔改性的离子相关性和介电斥力控制。对于带弱电荷的纳米孔,这种伪过渡存活下来,并可能揭示实验中观察到的纳米孔电导率快速切换背后的机制。
2010-10-10 cond-mat.soft
The field theory of symmetrical layered electrolytic systems and the thermal Casimir effect
我们提出了一个一般性的扩展,在早期的论文中开发的场论方法来计算的自由能的对称分层电解质系统,这是基于正弦戈登场论的库仑气体。该方法是构造的配分函数的费曼演化内核在欧几里德时间变量与坐标法向的表面定义的层状结构。该理论适用于圆柱形系统,其发展的动机是静态范德华力或热卡西米尔力可以提供稳定由脂质双层形成的电介质管的吸引力的可能性,其中一个例子是在某些肌肉细胞中出现的t-小管。在这种情况下,我们应用该理论计算的热Casimir效应的介质管的半径$R$和厚度$δ$从这样的膜在水中形成。在一个巨正则方法中,我们发现,主要贡献的Casimir能量的行为像$-k_BTLκ_C/R$,这引起了一个吸引力,往往收缩管半径。我们发现$κ_C \sim 0.3$为典型的脂膜t-小管的情况。我们的结论是,除了在一个非常软的膜的情况下,这个力是不足以稳定这样的管对弯曲应力,往往会增加半径。我们简要地讨论了隐含在该方法中的脂质膜水库的作用,以及它在生物系统中的性质是否可能导致这种脂质管的稳定机制。
2005-03-11 cond-mat.soft
Schwinger-Dyson equations for composite electrolytes governed by mixed electrostatic couplings strengths
静电Schwinger-Dyson方程推导和求解的电解质混合物组成的单和多价离子局限于一个带负电荷的纳米缝。封闭这些方程是基于不对称处理的离子物种相对于其静电耦合强度;弱耦合的单价离子内的高斯近似处理,而高耦合强度的多价抗衡离子与强耦合的方法。由此产生的自洽形式主义明确包括多价抗衡离子与单价盐的相互作用。在高度带电的膜,其特征在于一个明显的多价反吸附,这些相互作用接管盐膜电荷耦合。因此,负膜电荷的增加将更多的盐阴离子带入孔隙中,并将盐阳离子从孔隙排除到储层中。相应的同电荷吸引和相反电荷排斥效应被放大的孔隙限制,但抑制盐添加到水库。该效应在高介电膜中特别显著,其中吸引极化力导致膜壁处的致密多价阳离子层。这些阳离子层充当有效的表面正电荷,即使在中性膜壁的情况下,也会导致完全一价阳离子排斥和强烈的阴离子过量。
2019-11-15 cond-mat.soft
Spatiotemporal dynamics of ionic reorganization near biological membrane interfaces
本研究通过理论和模拟揭示跨膜局域化离子泵产生长程电场,其传播速度远超扩散,对生物信号传导具有重要意义。
2024-07-16 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.SC
On variational principles for polarization responses in electromechanical systems
经典电动力学使用介电常数来描述机电系统对电场变化的极化响应。我们概括的描述,包括各种各样的反应,在电场的变化,发现在大多数系统和应用。机电系统可以在许多物理和生物应用中找到,例如膜,电池和介电弹性体中的离子传输。我们提出了一个统一的,一致的,变分的框架建模机电系统,因为它们响应于电场的变化,也就是说,因为它们的振动。这个框架的动机和开发使用经典的能量变分方法(EnVarA)。系统的电部分和化学机械部分之间的耦合由拉格朗日乘子或各种能量弛豫来描述。经典极化及其介电常数和介电常数作为该分析的输出出现。然后,麦克斯韦方程组成为电荷和电流的普遍守恒定律,并结合了极化的机电描述。极化描述了对电场变化的整个机电响应,有时可以近似为介电常数或介电色散。
2021-09-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
CO2-induced Drastic Decharging of Dielectric Surfaces in Aqueous Suspensions
研究空气中CO2对水相悬浮液中聚合物胶乳颗粒表面电荷的剧烈放电影响,结合电导实验与PBC模型计算,揭示了CO2通过提高表面基团有效pKa抑制解离的机制。
2024-11-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Thermotropic interface and core relaxation dynamics of liquid crystals in silica glass nanochannels: A dielectric spectroscopy study
我们报告介电弛豫光谱实验上的两个棒状液晶的氰基联苯家庭(5CB和6CB)限制在管状纳米通道与7 nm的半径和340微米的长度在单片,介孔二氧化硅膜。对两种不同的分数填充制度的复合材料进行测量:单层覆盖在孔壁和完全填充的孔隙。对于层覆盖率,缓慢的表面弛豫占主导地位的介电性能。对于完全填充的通道的介电谱是由两个热激活的弛豫过程具有相当不同的弛豫速率:一个缓慢的弛豫在界面层旁边的通道壁和一个快速弛豫在通道填充的核心区域。两个松弛过程的强度和特征频率已被提取和分析作为温度的函数。而温度依赖性的静态电容反映了有效的(平均)分子有序的孔体积,并在Landau-de Gennes理论中得到了很好的描述,提取的弛豫强度的缓慢和快速弛豫过程提供了一个访问不同的局部分子有序机制。在核心区域的序参量表现出一个大批量的行为与强烈的增加,在顺磁到顺磁的转变温度T_PN和随后的饱和冷却过程中的顺磁排序。相反,表面有序性在T_PN附近连续演化并出现扭结。的热致性行为的单层与完整的填充的比较表明,在孔填充的核心区域的分子顺序影响的顺序在壁的外围分子层。
2015-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Explicit Solvent Effects on Macromolecular Interactions From a Solvent-Augmented Contact Value Theorem
Derjaguin-Landau-Verywey-Overbeek(DLVO)理论已成为表征水溶剂中大分子稳定性的非常精确的框架。鉴于其溶剂隐式性质忽略了具有不可忽略的电荷结构和浓度的水分子的静电,DLVO形式主义的精度有点令人困惑。为了阐明这个问题,我们从我们早期的明确溶剂形式主义[S。Buyukdagli el al.,E. Phys. Rev. E,2013,87,063201]的方法,并评估溶剂分子对带电膜的相互作用的贡献。我们发现,在疏水膜与固定电荷嵌入在膜表面的情况下,各种显式溶剂的影响相当大的幅度,但相反的符号几乎完全取消保持膜间压力显着接近的双层力的DLVO理论。然后,在亲水性表面电荷基团的情况下,在水性区域内,由于从固定电荷的位置的膜基材的空间分离,其中结构化溶剂的非局部介电响应是急剧本地化的,界面场能和接触电荷密度保持不受显式溶剂。因此,脂质头部基团的水合作用抑制了来自膜相互作用力的溶剂分子的特征。
2022-07-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Counter-ion release and electrostatic adsorption
研究了刚性粒子(PE)靠近带相反电荷表面时的有效电荷。弱(退火)和强带电PE与凝聚抗衡离子(如DNA)的情况下进行了讨论。在最有趣的情况下,吸附到低介电常数的基板(如脂质膜或云母片)的凝聚抗衡离子并不总是释放的PE接近基板,因为图像电荷效应的主要重要性。对于吸附到具有自由移动电荷的表面上,图像电荷效应变得不那么重要,并且通常预期完全释放。
2000-01-21 cond-mat.soft
Impact of the inner solute structure on the electrostatic mean-field and strong-coupling regimes of macromolecular interactions
本研究通过接触值恒等式揭示溶质内部结构在静电平均场和强耦合机制中增强或削弱膜间排斥力,极化力放大溶质特异性,影响胶体热力学稳定性。
2023-04-21 cond-mat.soft
Highly coarse-grained polarisable water models for mesoscopic simulations
UKRI Science and Technology Facilities Council, STFC Daresbury Laboratory(英国研究理事会科学与技术设施委员会,STFC达尔斯伯里实验室)
本文提出了一种高粒度极性水模型,用于介观尺度的热力学和输运性质模拟,通过极化非极性nDPD水模型,评估其作为电介质的性能。
2026-04-16 cond-mat.soft physics.chem-ph
Transport in one dimensional Coulomb gases: From ion channels to nanopores
我们考虑一类系统,由于介电常数的大失配,库仑相互作用是近似一维的。实例包括脂质膜中的离子通道和硅或醋酸纤维素膜中的水填充的纳米孔。跨这种系统的电荷传输具有与置于沟道内的电荷的大静电自能相关联的激活行为。我们在这里表明,激活势垒表现出非平凡的依赖于周围的水溶液中的盐浓度和通道的长度和半径。
2005-03-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph