奇异杆-铰链机制的热涨落

杆-铰链机制是一种由刚性杆连接可自由旋转的铰链组成的可变形装配体。在此，我们发展了一种形式理论来研究常见杆-铰链机制与热浴的平衡。当机制中的约束不再线性独立时，其形状空间（即其构型空间去除刚体运动后的部分）中会出现奇点。我们证明，在低温下，机制的自由能景观由对应于这些奇点的点的邻域主导。我们考虑了两个具有形状空间奇点的示例机制，并发现它们更可能出现在奇点附近的构型中，而非其他构型。这些发现有望帮助改进用于各种应用的纳米机制的设计。