Studies of transport mechanisms of mesoscopic particles in periodic non-symmetric potentials and in contact with out of thermal equilibrium environments
Μελέτη μηχανισμών μεταφοράς μεσοσκοπικών σωματιδίων σε ασύμμετρα περιοδικά δυναμικά και περιβάλλον εκτός θερμοδυναμικής ισορροπίας
Διαλυνάς, Αθανάσιος
Τσιρώνης, Γεώργιος
Μοντελλοποιούμε την ντετερμινιστική και στοχαστική κίνηση σημειακού σωματίου αλλά και εκτεταμένου σώματος σε περιοδικό ασύμμετρο δυναμικό θεωρώντας την Μπραουνική δυναμική μιας άκαμπτης ράβδου στην παρουσία έγχρωμου διχοτομικού και γκαουσιανού θορύβου. Στην περίπτωση του διχοτομικού θορύβου παρουσιάζονται αναλυτικά αποτελέσματα του ρεύματος που επάγεται λόγω διακυμάνσεων και δείχνεται η αναστροφή του ρεύματος ως συνάρτηση του μήκους της ράβδου. Το φαινόμενο της αναστροφής που επιβεβαιώνεται και μέσω αριθμητικών προσομοιώσεων και για τα δύο είδη θορύβου μπορεί να δώσει μια πιθανή εξήγηση της αντίθετης πρωτεϊνικής κίνησης, της κινεσίνης και της δυνεϊνης πάνω στο μικροσωληνίσκο του κυττάρου.
(EL)
We model point-particle and extended object stochastic and deterministic motion on a periodic non-symmetric substrate by considering the Brownian Dynamics of a rigid rod in the presence of dichotomous and coloured gaussian noise. We calculate analytically the current induced by the nonequilibrium fluctuations and show that it changes sign depending on the rod length (dichotomous noise). The effect of current reversal which is also confirmed through stochastic simulations for both cases of dichotomou and coloured gaussian noise can provide a possible explanation for protein motion in opposite directions (kinesin and dynein) on a microtubule.
(EN)
