水溶液中颗粒输送器的分子动力学模拟

摘要

由于许多实际纳米颗粒的电荷和极性十分微弱甚至可以忽略不计,这阻碍了电场产生直接驱动纳米颗粒。基于在梯度电场诱导下的纳米颗粒可自发从电场强度高的位置迅速移动到电场强度低的位置这一原理,本课题使用不同斜率的垂直梯度电场驱动控制水溶液中纳米颗粒,实现纳米颗粒定向运动。根据分子动力学模拟结果得出当梯度电场斜率合适并且颗粒的大小与输送颗粒管道直径相匹配时,纳米颗粒可以达到较好的输送效果。该结果对于水溶液中分子马达、分子水泵、分子筛以及分子开关的设计有着重要的参考价值。