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布朗马达

驱动蛋白是使用ATP沿着微管“行走”的分子马达的一个例子,现在被认为是布朗马达的一个例子。

布朗马达是奈米或分子装置,以热趋动程序(化学应用)来控制及用来产生指向性的运动及做机械能或电能的功。这个小马达在粘性远大于惯性的环境下运用,而且热噪声使得它有如在龙卷风中行走般地难以走在一定的方向上:推动马达于一指定方向的力比环境所施的无规则的力要小的许多。因为这一类的马达强烈地依赖著热噪声,使得布朗马达只在奈米尺度下才可能实现。

生物学里,许多细胞内的蛋白质分子马达实际上即是一种布朗马达。此一分子马达将存在三磷酸腺苷内的化学能转换至机械能。例如三磷酸腺苷酶马达,其作用即是水解ATP来产生指向性的能量。此一指向性的能量会使粒子(或离子或多肽)偏向;其结果最终会使得粒子扩散的静移动会强烈地偏向一个方向。

布朗马达的力学与活动是现今理论及实验生物物理学研究的客题。布朗马达有时会用佛克耳-普朗克方程或以蒙特·卡罗方法来模拟。许多的研究者现在都忙着想要了解分子尺寸的马达如何在不可忽略的热噪声中运作。这一马达的热力学被归在扰动定理的分支中。

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