纳米机器的第一性原理设计

通过向自然界神奇的分子机器——球状蛋白质学习，我们提出了一个用于纳米机器预测性设计的框架。我们表明，链分子表现出机器行为的关键要素是其固有的各向异性以及邻近单体局域Frenet坐标参考系之间的耦合。我们证明，即使在没有异质性的情况下，仅由三十个硬球组成的简单链分子也能获得类似蛋白质的行为。仅仅由于热涨落，这个链就会在两个不同的几何结构——单螺旋和双螺旋——之间自发切换。