通过粘性纳米通道的小型溶质传输的原子到微晶模型

Rogan Carr,Jeffrey Comer,Mark D. Ginsberg和Aleksei Aksimentiev
实验室芯片11(22)3766-73(2011)
doi:10.1039/c1lc20697dPMID:21986816Bibtex

由于所涉及的长度和时间尺度的范围,对具有吸附表面的流体系统进行建模溶质的运输是具有挑战性的。此类系统的组件通常具有从数百纳米到微米的尺寸,而溶质的吸附对溶质和表面的原子尺度结构敏感。在这里,我们描述了一种原子分辨率的布朗动力学方法,用于通过粘性纳米流体通道建模溶质的运输。我们的方法可以完全重新创建全原子分子动力学仿真的结果,而后者的计算成本的一部分,这使得在毫秒时尺度上的微米大小通道模拟,而不会丢失有关原子规模特征的信息系统。我们通过模拟亚微米长粘纳米通道中溶质浓度的上升和下降来证明我们的方法的能力,这表明通道表面的原子尺度特征对溶质输入和溶质运输动力学的影响具有巨大的作用。频道。我们期望我们的方法在微型和纳米流体系统的设计和优化中找到应用程序,以用于溶质特异性运输,并通过以低计算成本提供原子量表信息来补充建模实验室芯片设备的现有方法。