环状聚合物从纳米通道中的喷射动力学

我们结合理论分析和三维 Langevin 动力学模拟，研究了环状聚合物从圆柱形纳米通道中的喷射动力学。环状聚合物的喷射动力学显示出与线性聚合物类似的两个机制，这取决于链长与通道长度的相对关系。对于长度 $N$ 大于临界链长 $N_{c}$（即链刚好完全占据纳米通道时的长度）的长链，由于具有更大的熵拉力，环状聚合物的喷射速度比相同长度的线性链更快；而对于短链 ($N<N_c$)，由于在经历熵拉力之前需要扩散更长的距离才能到达通道出口，环状聚合物喷射出通道所需的时间更长。这些结果有助于理解许多生物过程，例如细菌染色体分离。