琼脂凝胶内纳米粒子扩散的蒙特卡洛模拟

Abstract

纳米粒子在凝胶里的呈现反常扩散。凝胶的三维空间结构如何影响粒子扩散的机理仍没有很完善的解释。这里我们考虑几何障碍和水动力学两个因素,构建了纳米粒子受限扩散模型。模型假设凝胶细丝交缠成孔洞,孔洞周边有小的缺口,粒子有一定的穿透概率跳出孔洞。粒子和孔洞壁面的水动力作用会大大减小粒子的扩散速率。根据所获得的粒子扩散的均方根位移可以反推出凝胶的空间结构