Выпуски

 / 

2020

 / 

Апрель

  

Обзоры актуальных проблем


Управление нанотранспортом с помощью рэтчет-эффекта

  а, б,   а, б, §  в, *  б, г, д
а Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, ул. Моховая 11, кор. 7, Москва, 125009, Российская Федерация
б Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Институтский пер. 9, Долгопрудный, Московская обл., 141701, Российская Федерация
в Институт химии поверхности им. А. А. Чуйко НАН Украины, ул. Генерала Наумова 17, Киев, 03164, Украина
г Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, ул. А.Н. Косыгина 4, Москва, 119991, Российская Федерация
д Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Воробьевы горы, Москва, 119991, Российская Федерация

Направленное движение микро- и наночастиц может быть получено не только прямыми методами за счёт действия сил с ненулевым средним значением, задающих направление движения, но и в отсутствие таких сил в системах с нарушенной зеркальной симметрией под действием неравновесных флуктуаций различной природы (моторный, или рэтчет-эффект). В отличие от имеющихся в литературе обзоров по транспорту наночастиц, в данном обзоре особое внимание уделено принципам управления нанотранспортом с помощью рэтчет-эффекта, которое имеет различные практические приложения и, в частности, перспективно для целевой доставки лекарственных препаратов в живых организмах. Наглядно объяснены различные методы создания направленного движения в асимметричных средах посредством выпрямления неравновесных флуктуаций, подводящих энергию в систему и характеризующихся нулевым средним значением прикладываемых реальных или обобщённых сил. Подробно рассматриваются свойства и характеристики рэтчет-систем, их зависимости от температуры, силы нагрузки, особенностей периодического потенциального профиля, в котором движутся наночастицы, частоты флуктуаций этого профиля, его пространственной и временной асимметрии. Представлено систематическое описание факторов, определяющих направление движения рэтчет-систем.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
English fulltext is available at IOP
Ключевые слова: управление нанотранспортом, управляемые диффузионные системы, рэтчет-эффект, броуновские моторы
PACS: 05.40.−a, 05.60.Cd (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2019.05.038570
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2020/4/a/
Цитата: Гуляев Ю В, Бугаев А С, Розенбаум В М, Трахтенберг Л И "Управление нанотранспортом с помощью рэтчет-эффекта" УФН 190 337–354 (2020)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 17 января 2019, доработана: 2 мая 2019, 22 мая 2019

English citation: Gulyaev Yu V, Bugaev A S, Rozenbaum V M, Trakhtenberg L I “Nanotransport controlled by means of the ratchet effectPhys. Usp. 63 311–326 (2020); DOI: 10.3367/UFNe.2019.05.038570

Список литературы (131) Статьи, ссылающиеся на эту (3) Похожие статьи (20) ↓

  1. Ю.М. Романовский, В.П. Трифоненков «Энергетика и стохастическая динамика внутринейронного транспорта» 186 125–145 (2016)
  2. Г.Р. Иваницкий «XXI век: что такое жизнь с точки зрения физики» 180 337–369 (2010)
  3. Л.М. Зеленый, А.В. Милованов «Фрактальная топология и странная кинетика: от теории перколяции к проблемам космической электродинамики» 174 809–852 (2004)
  4. Ю.Г. Рудой, А.Д. Суханов «Термодинамические флуктуации в подходах Гиббса и Эйнштейна» 170 1265–1296 (2000)
  5. Ю.Л. Климонтович «Нелинейное броуновское движение» 164 811–844 (1994)
  6. В.И. Кляцкин «Интегральные характеристики — ключ к пониманию структурообразования в стохастических динамических системах» 181 457–482 (2011)
  7. Е.А. Виноградов, И.А. Дорофеев «Термостимулированные электромагнитные поля твёрдых тел» 179 449–485 (2009)
  8. А.И. Олемской «Суперсимметричная теория неравновесной стохастической системы в приложении к неупорядоченным гетерополимерам» 171 503–538 (2001)
  9. М.Ю. Каган, А.В. Турлапов «Кроссовер БКШ—БЭК, коллективные возбуждения и гидродинамика сверхтекучих квантовых жидкостей и газов» 189 225–261 (2019)
  10. Ю.Л. Климонтович, А.С. Ковалев, П.С. Ланда «Естественные флуктуации в лазерах» 106 279–313 (1972)
  11. Ю.М. Романовский, А.Н. Тихонов «Молекулярные преобразователи энергии живой клетки. Протонная АТФ-синтаза — вращающийся молекулярный мотор» 180 931–956 (2010)
  12. Л.А. Большов, П.С. Кондратенко, Л.В. Матвеев «Неклассический перенос в сильнонеоднородных и резко контрастных средах» 189 691–702 (2019)
  13. Ю.В. Гуляев, С.В. Тарасенко, В.Г. Шавров «Электромагнитный аналог вытекающей поверхностной упругой волны первого типа для уединённой границы раздела прозрачных диэлектриков» 190 933–949 (2020)
  14. Г.И. Стрелкова, В.С. Анищенко «Пространственно-временные структуры в ансамблях связанных хаотических систем» 190 160–178 (2020)
  15. О.Г. Бакунин «Стохастическая неустойчивость и турбулентный перенос. Характерные масштабы, инкременты, коэффициенты диффузии» 185 271–306 (2015)
  16. В.В. Учайкин «Дробно-дифференциальная феноменология аномальной диффузии космических лучей» 183 1175–1223 (2013)
  17. О.Г. Бакунин «Перестройка топологии линий тока и перколяционные модели турбулентного переноса» 183 257–276 (2013)
  18. В.С. Доценко «Универсальная случайность» 181 269–292 (2011)
  19. В.И. Кляцкин «Кластеризация и диффузия частиц и плотности пассивной примеси в случайных гидродинамических потоках» 173 689–710 (2003)
  20. И.М. Дремин, О.В. Иванов, В.А. Нечитайло «Вейвлеты и их использование» 171 465–501 (2001)

Список формируется автоматически.

© Успехи физических наук, 1918–2021
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение