材料改性和生物医疗等方面具有重要的应用前景。
纳米颗粒可以通过血管、神经突触和淋巴血管传输，而且还能够有选择性地积累在不同细胞或者一定的细胞结构中，对进入细胞的分子等细微颗粒进行有效的过滤筛选。纳米颗粒的这些特性奠定了其在药物输运[2-4]、靶向治疗[5-7]及分子筛选[8]等方面的应用潜能。关于纳米颗粒的研究近些年来已经取得了一些成果，例如谷红梅等人[9]研究了纳米颗粒与生物膜之间的相互作用对纳米颗粒跨膜输运的影响。该研究表明与生物膜表面存在弱排斥相互作用的纳米颗粒更容易进入细胞膜，但从细胞内穿出却相当困难。郝亮等人[10]利用外加电场驱动管状颗粒，发现增大电场强度可以增大纳米颗粒的跨膜流量并且带正电的纳米颗粒与水溶液的相互作用比较弱，所以优先于带负电纳米颗粒进入纳米通道。然而在实际情况下，许多纳米颗粒甚至一些生物大分子的电荷和极性十分微弱甚至可以忽略不计。如何驱动控制这些具有极弱电性或不带电的纳米颗粒一直是人们急于解决的问题。由于碳纳米管（CNT）的独特特性[11-18]，Xu等人[19]通过梯度电场（非均匀电场）场强操纵水溶液中的纳米颗粒。该研究表明非均匀电场的场强可以改变水溶液能量发生变化并且纳米颗粒可以自发从电场强度高的区域到达电场强度低的区域。然而，此研究并未对电场斜率对颗粒运动的影响进行说明。
基于以上的调研，本研究使用不同斜率的梯度电场驱动纳米颗粒（富勒烯小球，C60），并利用分子动力学对所建立的系统进行模拟，观察梯度电场的斜率对CNT内水流大小、纳米颗粒运动的影响。
