分子机器中旋转接头的摩擦评估
软凝聚态物质
2017-08-09 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
提出了一种计算高效的评估分子旋转轴承中摩擦的方法。该方法通过涨落耗散定理从分子动力学模拟的涨落中估算阻力。即使模拟时间远短于轴承的能量阻尼时间，且旋转速度与典型热值相当或更低，该方法依然有效。我们将此方法应用于300K下两个尺寸相似的分子旋转轴承：先前研究过的嵌套(9,9)/(14,14)双壁碳纳米管和一种假设的由刚性类金刚石外壳中的单个乙炔键构成的旋转接头。该乙炔接头具有 2 \times 10^{-35}\,\mbox{kg m{}^2/s} 的旋转摩擦阻力系数。嵌套纳米管的摩擦大120倍，与先前研究报道的值相当。这种基于涨落的方法可评估具有类似刚性和对称轴承的多种分子系统中的耗散。
引用
@article{arxiv.1701.08202,
title = {Evaluating the Friction of Rotary Joints in Molecular Machines},
author = {Tad Hogg and Matthew S. Moses and Damian G. Allis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.08202},
year = {2017}
}
备注
V2 compares results with simulations at higher speed and lower temperature; and adds minor clarifications