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 (Государственный университет), Институтский пер. 9, Долгопрудный, Московская обл., 141700, 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.
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 (4) (2020); DOI: 10.3367/UFNe.2019.05.038570

Список литературы (131) 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. Ю.Л. Климонтович, А.С. Ковалев, П.С. Ланда «Естественные флуктуации в лазерах» 106 279–313 (1972)
  10. Л.А. Большов, П.С. Кондратенко, Л.В. Матвеев «Неклассический перенос в сильнонеоднородных и резко контрастных средах» 189 691–702 (2019)
  11. Ю.В. Гуляев, С.В. Тарасенко, В.Г. Шавров «Электромагнитный аналог вытекающей поверхностной упругой волны первого типа для уединенной границы раздела прозрачных диэлектриков», принята к публикации
  12. Г.И. Стрелкова, В.С. Анищенко «Пространственно-временные структуры в ансамблях связанных хаотических систем» 190 160–178 (2020)
  13. О.Г. Бакунин «Стохастическая неустойчивость и турбулентный перенос. Характерные масштабы, инкременты, коэффициенты диффузии» 185 271–306 (2015)
  14. О.Г. Бакунин «Перестройка топологии линий тока и перколяционные модели турбулентного переноса» 183 257–276 (2013)
  15. В.В. Учайкин «Дробно-дифференциальная феноменология аномальной диффузии космических лучей» 183 1175–1223 (2013)
  16. В.С. Доценко «Универсальная случайность» 181 269–292 (2011)
  17. В.И. Кляцкин «Кластеризация и диффузия частиц и плотности пассивной примеси в случайных гидродинамических потоках» 173 689–710 (2003)
  18. И.М. Дремин, О.В. Иванов, В.А. Нечитайло «Вейвлеты и их использование» 171 465–501 (2001)
  19. Л.И. Кришталик «Белки как специфическая полярная среда процессов переноса заряда» 182 1275–1300 (2012)
  20. Ю.А. Кравцов «Случайность, детерминированность, предсказуемость» 158 93–122 (1989)

Список формируется автоматически.

© Успехи физических наук, 1918–2020
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение