Nanoplumbing with 2D Metamaterials.
Nanoplumbing with 2D Metamaterials.
复制标题
二维超材料纳米管道。
DOI：
10.1002/smll.201803478
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Riehn,Robert
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Dangi,Saroj;Riehn,Robert
纳米流体装置中DNA的复杂操作需要具有分支和连接的通道。然而，DNA在这种纳米流体网络中的动态响应相对未被探索。在这里，DNA在由纳米通道结阵列制成的2D超材料中的传输进行了研究。运输的机制被解释为布朗运动通过的能量景观形成的DNA的限制自由能和流体动力学流动的有效潜力，这两者都可以在设备内独立调谐的组合。为了定量地理解DNA的传输，提出了一个DNA在纳米通道结处的动态平均场模型。结果表明，该模型很好地描述了具有分支通道和接头的纳米流体装置中DNA的动力学行为。
Complex manipulations of DNA in a nanofluidic device require channels with branches and junctions. However, the dynamic response of DNA in such nanofluidic networks is relatively unexplored. Here, the transport of DNA in a 2D metamaterial made by arrays of nanochannel junctions is investigated. The mechanism of transport is explained as Brownian motion through an energy landscape formed by the combination of the confinement free energy of DNA and the effective potential of hydrodynamic flow, which both can be tuned independently within the device. For the quantitative understanding of DNA transport, a dynamic mean‐field model of DNA at a nanochannel junction is proposed. It is shown that the dynamics of DNA in a nanofluidic device with branched channels and junctions is well described by the model.
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