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【转帖】（转载）纳米水泵？究竟是水通道还是水泵 已有5人参与
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纳米水泵？究竟是水通道还是水泵 最近读了两篇文章，很有趣，一篇来自Nature子刊nature nanotechnology，一篇来自ACS NANO，都是以nano为主题的杂志，前者影响因子要高很多，但是两篇文章给出了完全相反的结论。 在题名为A charge-driven molecular water pump的文章里，方海平等人发现，由固定位置电荷驱动的纳米管可以起到水泵的作用，而不仅仅是单纯的水通道，在这个模拟工作里，水分子可以持续的，定向的通过纳米管而起到水泵的功能，看起来就像一个永动机，可以不停的把水分子从碳管一端输送到另一端。 而后来一篇题名为Transport Properties of Single-File Water Molecules inside a Carbon Nanotube Biomimicking Water Channel的文章里，郭万林等人用和前者同样的模拟系统，只是把模拟软件由gromacs换成了namd，得到的结论却与前者刚好相反。郭万林明确指出，不对称放置的电荷不能产生碳管内的定向水流，在这种系统里，碳管只是一个水通道，而不能作为一个水泵。 这我就有点搞蒙了，从理论直觉上讲，永动机是不可能实现的，哪怕是在纳米尺度，但究竟谁对谁错，还需要进一步的研究证实。 附上两篇文章的链接： Transport Properties of Single-File Water Molecules inside a Carbon Nanotube Biomimicking Water Channel，ACS Nano, 2010, 4 (1), pp 205–210，http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nn901334w A charge-driven molecular water pump，Nature Nanotechnology 2, 709 - 712 (2007) ，http://www.nature.com/nnano/jour ... nnano.2007.320.html 本文引用地址： http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=311988 |
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小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
lei0736(金币+1):这是转载BAY专家的言论吧？？ 2010-04-22 16:17
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
lei0736(金币+1):这是转载BAY专家的言论吧？？ 2010-04-22 16:17
（1）把杨伟涛都搞懵了，太好了 （2）杨伟涛怎么也象马诺那样啊？影响因子不是考虑的因素啊  （3）下面，是大名鼎鼎的bay_gulf的讨论（转载一下）： 1 在管两侧没有渗透压的时候, 水整体还是有一定的传导率的,这个总的传导数正比于t^1/2, 总传导率正比于t^-1/2.当时间足够长时候, 传导率才趋于零. nnnano 那篇中的总模拟时间120 ns, 热运动带来的统计误差应该可以忽略, 如果模拟得到净流速, 那么真的存在净流速. 正确? 2 nnano 那篇中的净流速是会持续下去, 还是在某种程度下停止, 体系到达新的平衡 我在最近曾和作者联系过, 她说是后者.但120 ns 的时间不短, 在最快流速下有接近400 个水分子转移, 体系中所有的水才多少考虑到水的压缩系数, 400个水的转移还未达到平衡是远远不可能的 正确? 3 swnt 的确可以作为水泵,如acs nano 的这篇(10.1021/nn1001694),这是因为有外界功输入体系, nnano 的那篇引入了外力固定电荷, 但外力本身不做功, 没有能量输入 正确? 4 局里先生提出过一个很重要的思想, 不对称的原因一定会导致不对称的结果,那么电荷的不对称是否会导致水流的不对称呢？尽管这个体系来源于Aqps 分子内的电荷, 那里是为了阻止质子传输但这里借用这个体系来制作一个不对称的关系来实现单向传输 这个体系的本质是一个布朗棘轮, 通过原子的热运动来驱动的我们知道热不能完全转化为功, 第二类永动机不能实现但在纳米体系下, 或是在某种特殊形式的力场下, 是否会制作出来呢? Aqps ,这个颁过两块诺贝尔奖牌的分子, 这个几十亿年的天然蛋白, 好像没有单向传输性能但另一个大小相当的通道蛋白, KscA k+ channel, 也没有调用ATP或势泵的部件却能单向传输k+ 5 acsnano 那篇文章是否私下用gmx 做过呢 如果gmx 可以做出来, namd 做不出来, 这样问题就暂时解决了, 也更复杂了 nnano 的作者也用namd 算过, 结果怎样我还没问 |
2楼2010-04-22 16:06:27
coolrainbow
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