由碳纳米管弯曲所引起的水分子输运的开关

来源 :中国科学院上海应用物理研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wencentss
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
细胞膜结构上的水通道蛋白对于胞内渗透压的调节具有重要的意义,水分子呈一维水链构型通过水通道蛋白。大小合适的单壁碳纳米管也可以使水分子以一维水链的构型高效地通过,这使得碳纳米管可以作为研究水通道蛋白内水输运的理论模型。   一维水分子链输运的开关机制在生物和纳米科学方面都有重要的意义,上海应用物理研究所的万荣正等发现,通过对单壁碳纳米管加上横向压力,在某个压力的阈值范围内可以实现一维水分子链输运的开关。事实上,不论是怎样的输运通道,都可能存在着弯曲变形,这样的弯曲变形将导致输运通道的横截面变化,从而阻止水分子的通过。所以,对输运通道的弯曲也是实现一维水分子链输运的开关的一种办法。目前,在理论和数值模拟方面并没有针对输运管道的弯曲导致的一维水链输运的开关进行的工作。本文以单壁碳纳米管为简化模型,用分子动力学模拟的实验方法对碳纳米管的弯曲导致的一维水分子链输运的开关进行了研究。   我们曲单壁碳纳米管被每隔两度弯曲成固定角度的弯曲构型,然后置于由石墨板分割的水分子体系中。单壁碳纳米管的弯曲角度在0-30度之间。在一定的渗透压下,通过对碳管的各个弯曲角度的构型系统内水分子流量的统计,找到实现水链开关的阈值弯曲角度大约为14.6度。   对于单壁碳纳米管内的水分子概率分布的统计和在不同的弯曲构型下管内不同水分子数出现的构型的自由能统计,更加形象得给出在开关阈值区域内水分子从一维水链分布到水链断开的分布的过渡的描述。
其他文献
本论文借助于自行研制的无掩模纳米光刻机,研究了一种基于Bi/In,Sn/In双金属薄膜受体材料的无掩模光刻技术。分别制备了Bi/On、Sn/In双金属薄膜和多层膜,并以Bi/In为例,研究了激
原子在强激光场中的多光子电离是强场物理研究领域的一个基本物理现象,是人们深入认识强激光与物质相互作用的基础,长期以来备受人们关注。飞秒激光技术的迅速发展使人们能够获
铁电液晶具有微秒级的电光响应速度,比向列相器件快1~2个数量级,驱动电压小于10V,能够和大规模的集成电路匹配,是一种在光电调谐领域具有广泛应用前景的液晶材料。但是由于铁电液
学位
X射线条纹相机是一种高时空分辨、高灵敏度的诊断设备。在很多超快诊断领域有着广泛运用,比如动态光谱学、生物学、化学等,尤其在惯性约束聚变(ICF)实验中,X射线条纹相机是不可或
期刊
《与玛格丽特共度的午后》,有一个可以改变一个人整个生活的难以琢磨的邂逅。热尔曼住在他妈妈的花园里,一直过着平静的生活;他不知道他的父亲是谁,他妈妈在不想要他的情况下怀上了他,并且还告诉他自己本来不想要他;他在读小学的时候,他的老师因为他的“木鱼脑袋”而不喜欢他;他酒吧的哥们倒是很喜欢他,却又常常嘲笑他。  有一天,热尔曼在公园里遇到了一边养着鸽子一边在大声读小说章节的玛格丽特,他荒芜的脑袋里开始有
基于光子带隙效应导光机制的空芯光子晶体光纤(HC-PCF)是近年来迅速发展起来的一种新型光纤,在非线性光学、高功率激光传输、光纤传感等领域具有广阔的应用前景,是当前纤维光学
本文由两个部分组成,第一部分是中空阳极离子源的研制,第二部分是利用中空阳极离子源对分子束外延生长的GaN材料进行氢离子钝化处理,研究氢钝化过程对GaN材料输运性质的影响。 
L-色氨酸是生物体内非常重要的必需氨基酸之一,具有重要的生物学功能,广泛应用于医药、食品、饲料等领域。酶法合成L-色氨酸是利用微生物细胞产生的酶,以廉价的前体物为原料直接
这天早上,我刚睁开眼,就感觉头昏沉沉的,不好!我可能发烧了.我懒洋洋地打开床头柜拿出温度计一看,咦?温度计上一个数字也没有.不对呀!我头疼得这么厉害,肯定是发烧了呀!得先
期刊