Molecular Dynamics investigations of ionic conductance at the nanoscale: role of the water model and geometric parameters
Etude par dynamique moléculaire de la conductance ionique à l'échelle nanoscopique: rôle du modèle de l'eau et des paramètres géométriques
Résumé
Ultra-efficient transport of water and ions at nanoscale is studied through molecular dynamics simulations. Carbon nanotubes (CNTs) are used here as nanofluidic devices owing to their smooth inner structure and the compromise of a very simple composition for a tremendous variety of properties. Transport of solvated ions moving inside the carbon nanotube under the application of an external potential difference allowed the measurement of the ionic current established through the internal area of the tube. To be as exhaustive as possible, three popular water models were tested to investigate ionic transport inside this artificial nanochannel. The key geometric parameters of the carbon structure were also varied revealing a peculiar dependence of the ionic conductance on each studied parameter in accordance with the theoretical model presented in this paper. Revised file Clean version-For Typesetting Click here to view linked References
Le transport ultra-efficace de l'eau et des ions à l'échelle nanométrique est étudié par des simulations de dynamique moléculaire. Les nanotubes de carbone (CNTs) sont utilisés ici comme dispositifs nanofluidiques en raison de leur structure interne lisse et du compromis d'une composition très simple pour une énorme variété de propriétés. Le transport d'ions solvatés se déplaçant à l'intérieur du nanotube de carbone sous l'application d'une différence de potentiel externe a permis de mesurer le courant ionique établi à travers la zone interne du tube. Pour être le plus exhaustif possible, trois modèles d'eau populaires ont été testés pour étudier le transport ionique à l'intérieur de ce nanocanal artificiel. Les paramètres géométriques clés de la structure en carbone ont également été variés révélant une dépendance particulière de la conductance ionique à chaque paramètre étudié en accord avec le modèle théorique présenté dans cet article. Fichier révisé Version propre-Pour la mise en page Cliquez ici pour voir les références liées
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)