Проведено теоретичне дослідження різних моделей молекулярних моторів з метою виявлення факторів та механізмів, що впливають на перетворення різних видів енергії у механічу енергію приповерхневого руху наночастинок. Показано, що орієнтаційно-структурований адсорбат створює асиметричне електричне поле, необхідне для побудови молекулярного мотора, що генерує направлені потоки частинок уздовж поверхні. Розглянуто модель молекулярного мотора з мерехтливим пилкоподібним потенціалом і в аналітичному вигляді знайдено її основні характеристики: потік направленого руху частинок та ефективність перетворення енергії. У межах термодинаміки нерівноважних процесів проаналізовано ефективність роботи молекулярного мотора як функції ступеня зв'язку двох процесів, один з яких постачає енергію до системи, а інший - виводить її. Визначено фактори, що впливають на ефективність перетворення енергії, з використанням яких запропоновано модель молекулярного мотора з потенціалами, що зсуваються на півперіод, ефективність якої за певних умов наближається до одиниці. Для даної моделі знайдено точне аналітичне подання потоку частинок, що генерується мотором, встановлено його ефективності у випадку наявності у складі потенціального рельєфу елементів довільної форми, що повторюються та змінюються стрибкоподібно. Розроблено різновид методу тансфер-матриць для розрахунку основних характеристик мотора з періодичними неперервними потенціалами довільної форми, що дозволяє числово моделювати процеси масопереносу в реальних системах.

  Завантажити