受限驱动的首次通过速率加速
Confinement-Driven Acceleration of First-Passage Rates
AI总结：
该研究结合解析理论与模拟，发现受限几何结构可通过熵效应非单调地提升被动扩散的首次通过速率，为软物质和生物系统中的输运过程研究提供了新视角。
摘要：
我们证明受限几何结构可在被动扩散中起到整流器作用，能将首次通过速率最优提升至超过自由扩散水平。通过基于Fick-Jacobs方法的解析理论与布朗动力学模拟，我们发现熵驱动的非单调平均首次通过速率。借助传输概率，我们的发现揭示了受限如何优化陷阱-逃逸过程中的输运动力学，对软物质与生物系统中的分子易位及反应动力学具有启示意义。
英文摘要：
We demonstrate that confinement geometry can act as a rectifier in passive diffusion, optimally accelerating first-passage rates beyond free diffusion. Using analytic theory based on the Fick-Jacobs approach and Brownian dynamics simulations, we find nonmonotonic mean first-passage rates driven by entropy. Through the transmission probability, our findings highlight how confinement optimizes transport dynamics in trap-and-escape processes, with implications for molecular translocation and reaction kinetics in soft matter and biological systems.
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