受限纳米孔中扁平折叠纳米游泳器的模拟

我们使用分子动力学模拟研究了简单蝴蝶状分子马达在各种半径、填充粘性介质的纳米孔内的位移。该介质由一种可调节以表示大量材料的通用势建模。先前发现，马达折叠不仅增加其位移，还在介质内产生与马达折叠张开角相关的基元扩散过程。这些过程的存在改变了介质动力学，进而影响了马达位移。因此我们通过在孔内改变马达张开角来测试介质不同激活下的马达位移。我们发现马达位移的最优值随孔尺寸振荡，且最优半径依赖于介质的激活程度。这些结果表明，对于给定的孔尺寸，可以选择优化马达位移的激活或张开角。结果还显示，激活强烈减弱了限制对马达运动的阻碍，尤其对于小孔。最后，通过分析马达位置的概率分布与基元运动的密度，我们发现马达主要位于孔的中心。当马达远离中心时，我们在基元运动密度中发现了尖峰，表明马达在孔壁上的反弹运动有重要贡献。