【摘 要】
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人类的生产生活离不开驱动,即通过一定的作用使被驱动物体发生定向运动.纳尺度驱动是设计纳米机械器件和操控纳米颗粒的重要环节.已有大量研究通过电、磁、热、化学等外场作
【机 构】
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上海市应用数学和力学研究所,上海大学,上海200072
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人类的生产生活离不开驱动,即通过一定的作用使被驱动物体发生定向运动.纳尺度驱动是设计纳米机械器件和操控纳米颗粒的重要环节.已有大量研究通过电、磁、热、化学等外场作用实现了纳尺度驱动.但是,这些驱动方式对被驱动物质有特殊要求,同时可能改变甚至破坏被驱动物质的物理性质.如何利用物质的固有属性实现纳尺度驱动,是纳米科技界广受关注的研究课题.我们基于解析模型和分子动力学模拟揭示了一种新型纳尺度驱动方式——纳尺度弹性驱动:即在基底上构筑弹性梯度这一固有属性,可以驱动附着于基底上的物体向弹性较高的方向发生定向运动.其物理机制是基底上的弹性梯度使附着物感受到一个范德华势能梯度,从而推动附着物向势能较低的方向运动.分子动力学模拟结果还揭示了驱动力的影响因素和特征.
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