有限时间尺度下具有取向依赖性的分子非对称自由扩散

利用分子动力学模拟，我们展示了具有非对称结构的纳米尺度粒子（分子）的自由扩散在皮秒到纳秒的有限时间尺度内关键地依赖于其取向。在约 100 ps 的时间尺度内，粒子沿初始取向运动的可能性比逆取向运动高出约 10%；且粒子的扩散距离达到约 1 nm。我们发现，这一观测结果的关键在于阻尼力对纳米尺度粒子运动的取向依赖性，以及调节粒子取向需要有限的时间。这一发现将爱因斯坦的工作扩展到了随机布朗运动之外的纳米世界，因此对于理解纳米世界将起到关键作用。