論文の概要: Unidirectional Oriented Water Wire in Short Nanotube

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.05148v1
• Date: Wed, 12 Aug 2020 07:37:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-06 11:46:25.833248
• Title: Unidirectional Oriented Water Wire in Short Nanotube
• Title（参考訳）: 短ナノチューブ中の一方向配向水線
• Authors: Le Jin, Depeng Zhang, Yu Zhu, Xinrui Yang, Yi Gao, Zhigang Wang
• Abstract要約: 短いナノチューブの双方向水バーストは、外部磁場下の長いナノチューブで水分子の配向が維持されるときに一方向輸送に変換できる。 外部磁場がなければ、カーボンナノチューブに内在的に一方向の単一ファイル水を数秒で維持するためには、21個の水分子しか必要としない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 20.502694778327804
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The orientation of water molecules is the key factor for the fast transport of water in small nanotubes. It has been accepted that the bidirectional water burst in short nanotubes can be transformed into unidirectional transport when the orientation of water molecules is maintained in long nanotubes under the external field. In this work, based on molecular dynamics simulations and first-principles calculations, we showed without external field, it only needs 21 water molecules to maintain the unidirectional single file water intrinsically in carbon nanotube at seconds. Detailed analysis indicates that the surprising result comes from the step by step process for the flip of water chain, which is different with the perceived concerted mechanism. Considering the thickness of cell membrane (normally 5-10 nm) is larger than the length threshold of the unidirectional water wire, this study suggests it may not need the external field to maintain the unidirectional flow in the water channel at the macroscopic timescale.
• Abstract（参考訳）: 水分子の配向は、小さなナノチューブにおける水の高速輸送の鍵となる要素である。 水分子の配向が外界下で長いナノチューブで維持されている場合、短いナノチューブ内の双方向水バーストは一方向輸送に変換できると受け入れられている。 本研究は, 分子動力学シミュレーションと第一原理計算に基づいて, 外部磁場を使わずに, カーボンナノチューブに内在する一方向の1ファイル水を維持するために, 21個の水分子しか必要としないことを示した。 詳細な分析は、水鎖のフリップのステップバイステップのプロセスから驚くべき結果が得られたことを示している。 細胞膜(通常5-10nm)の厚さが一方向水線の長さ閾値よりも大きいことを考えると、マクロな時間スケールで流路内の一方向の流れを維持するために外界は必要ない可能性が示唆された。

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