材料學院名家講座

題目:Artificial Nanomotor Design via Molecular-level Simulations

主講人: Assitant Professor Shi Yunfeng,  
Dept. of Materials Sci. and Engr.
Rensselaer Polytechnic Institute
Materials Research Center (MRC 114)
USA
時間:2011年元月4日下午3:00
地點:南嶺校區材料館209室

摘要:: This talk details molecular-level designs of autonomous
energy transducers that convert chemical energy to mechanical work by
means of molecular dynamics simulations. Two different motor designs
will be discussed. This first design is motivated by both the
catalytic molecular motors in hydrogen peroxide solutions and the
conventional rocket engines. Due to the differences in size,
speed and viscosity of the environment, the nanomotor using the
current design operates in a different hydrodynamic regime than the
other two cases. The second design is inspired by biomolecular motor
kinesin that walks along polar microtubules. There are important
similarities between this model motor and kinesin protein: (1) relying
on exothermic chemical reactions; (2) conformational change
accompanying catalytic reactions; (3) rolling/walking gait; (4)
asymmetric/polar track. In both designs, the autonomous motion is
observed on top of the usual Brownian motions. The propulsion
mechanisms and design principles of achieving high efficiency in
artificial nanomotors will be discussed.