诱导电荷各向异性：影响离子跨膜传输的一个隐藏变量
软凝聚态物质
2020-01-03 v2 统计力学
摘要
半透膜选择性阻碍不良溶质传输的能力是许多应用的关键。然而，由于现有实验技术的时空分辨率不足，以及传统分子模拟难以触及相关溶质传输的时间尺度，对膜结构如何影响选择性的系统性理解仍难以获得。在此，我们利用跳跃式前向通量采样(jumpy forward-flux sampling)探测钠与氯离子通过具有亚纳米孔的石墨膜时的传输。我们发现氯离子穿过孔道的速率比钠离子快两个数量级以上。我们还识别出阻碍两类离子传输的两个主要因素。除前导离子的部分脱水外，其穿行在其后方诱导出电荷各向异性，对离子施加净约束作用力。因此，电荷各向异性是控制纳米孔内离子传输动力学的一个关键隐藏变量。
引用
@article{arxiv.1906.00853,
title = {Induced Charge Anisotropy: a Hidden Variable Affecting Ion Transport through Membranes},
author = {Hessam Malmir and Razi Epsztein and Menachem Elimelech and Amir Haji-Akbari},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.00853},
year = {2020}
}
备注
Main text: 12 pages, 5 figures, 1 table; SI: 9 pages, 10 figures, 3 tables