纳秒脉冲电场对离子在纳米孔道中影响的分子动力学研究文献综述
2020-05-20 20:10:11
纳秒脉冲电场(nanosecond pulsed electric fields , nsPEFs)作为一种高场强短脉宽电脉冲,其生物学效应不同于一般电刺激,目前主要应用于肿瘤治疗等方面。
本课题拟将该技术用于纳米孔道的离子输运研究,采用分子动力学作为研究手段,以碳纳米管作为孔道模型,考察nsPEFs作用下不同电解质溶液体系在孔道中输运情况,从分子层面揭示孔道特征对于不同离子输运行为的影响,以期为相关技术的开发提供理论基础。
分子模拟是利用分子理论与计算方法,对物理和化学过程中分子的微观行为进行仿真的一种技术。
广义的分子模拟技术包含了分子动力学模拟、模特卡罗模拟、量子化学计算等多个方面。
近些年,分子模拟技术取得了长足的发展,其一大成果就体现在形形色色的分子模拟软件上。
这就要求分子模拟研究人员必须具备正确选择、对待和使用现有软件的能力。
从分子模拟软件的开发和使用来看,一类以分子模拟自身算法的研究为主,目的是开发与优化各类型的分子模拟软件;另一类则侧重以分子模拟作为手段,通过改进模拟方法,建立模拟模型去研究与实验更为接近的体系。
目前国内外从事第一类工作的研究者已经形成了一些著名的学术团队,一些著名的商业公司也参与了进来。
例如Pople领导下的Guassian开发小组,美国Accelrys公司(Cerius2、InsightII、Materials Studio),英国著名的CCP5团队(DL_PLOY),荷兰Groningen大学的Berendsen/Van Gunsteren小组(Gromacs),美国Harvard大学的CHARMM开发项目(CHARMM)软件开发小组以及美国Sandia国家实验室的LAMMPS(Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator)。
与此同时,也有越来越多的研究者采用第二类方法,结合熟悉的实验环境,建立较为复杂的但却接近实验工作的模型,再采用分子模拟方法解释、预测或指导实验工作[1]。