自发打结的聚电解质链驱动通过纳米孔的拓扑堵塞

固态纳米器件的出现允许通过电泳驱动聚电解质链通过纳米孔来探究其物理化学性质。最近的理论和计算研究已经表征了无自缠结模型聚合物链的易位过程的显著动力学方面。然而，足够长的平衡链必然是打结的。这种拓扑“缺陷”对易位过程的影响在很大程度上尚未被探索，本研究对此进行了探讨。通过使用粗粒化聚电解质模型的布朗动力学模拟，我们表明，尽管结被困在孔入口处，但它们本身并不会导致易位过程堵塞。相反，结引入了有效摩擦，该摩擦随施加的力增加，并在超过阈值力时实际上停止了易位。预测的动力学交叉在实验上是可验证的，在应用背景下具有相关性，例如DNA纳米孔测序。