Cтатьи, принятые к публикации

Обзоры актуальных проблем


Управление нанотранспортом с помощью рэтчет-эффекта

 а, б,  б,  в,  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 счет 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, которые подводят энергию в систему и характеризуются нулевым средним значением прикладываемых реальных или обобщенных 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.

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
Цитата: Гуляев Ю В, Бугаев А С, Розенбаум В М, Трахтенберг Л И "Управление нанотранспортом с помощью рэтчет-эффекта" УФН, принята к публикации

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 the ratchet effectPhys. Usp., accepted; DOI: 10.3367/UFNe.2019.05.038570

© Успехи физических наук, 1918–2019
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение