Colloquium: The physics of charge inversion in chemical and biological systems

维格纳晶体 物理 电场 离子 带电粒子 化学物理 电荷(物理) 统计物理学 反离子 泊松-玻尔兹曼方程 量子力学 电子
作者
Alexander Y. Grosberg,Toan T. Nguyen,B. I. Shklovskiĭ
出处
期刊:Reviews of Modern Physics [American Physical Society]
卷期号:74 (2): 329-345 被引量:1003
标识
DOI:10.1103/revmodphys.74.329
摘要

The authors review recent advances in the physics of strongly interacting charged systems functioning in water at room temperature. In these systems, many phenomena go beyond the framework of mean-field theories, whether linear Debye-H\"uckel or nonlinear Poisson-Boltzmann, culminating in charge inversion---a counterintuitive phenomenon in which a strongly charged particle, called a macroion, binds so many counterions that its net charge changes sign. The review discusses the universal theory of charge inversion based on the idea of a strongly correlated liquid of adsorbed counterions, similar to a Wigner crystal. This theory has a vast array of applications, particularly in biology and chemistry; for example, in the presence of positive multivalent ions (e.g., polycations), the DNA double helix acquires a net positive charge and drifts as a positive particle in an electric field. This simplifies DNA uptake by the cell as needed for gene therapy, because the cell membrane is negatively charged. Analogies of charge inversion to other fields of physics are also discussed.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
桐桐应助mbf采纳,获得10
2秒前
大民王完成签到,获得积分10
3秒前
Lucas应助呜呜咔咔采纳,获得10
3秒前
4秒前
明亮水儿发布了新的文献求助10
5秒前
彭凯发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
13秒前
SOLOMON应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
SOLOMON应助Alberta采纳,获得10
15秒前
亿一完成签到 ,获得积分10
16秒前
努力的学发布了新的文献求助20
19秒前
24秒前
徐盼盼发布了新的文献求助10
26秒前
李珍完成签到,获得积分10
26秒前
缥缈的绿兰应助聪聪采纳,获得10
28秒前
李珍发布了新的文献求助10
29秒前
29秒前
张航完成签到,获得积分10
31秒前
科研通AI2S应助彭凯采纳,获得10
33秒前
光亮的灭绝完成签到 ,获得积分10
33秒前
33秒前
35秒前
谦让小松鼠完成签到 ,获得积分10
36秒前
Hello应助香蕉新筠采纳,获得10
36秒前
41秒前
来自三百完成签到 ,获得积分10
51秒前
默默的立辉完成签到,获得积分10
51秒前
ASA完成签到,获得积分10
51秒前
54秒前
基莲发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
qiusiqi发布了新的文献求助20
1分钟前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 800
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2476313
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2140573
关于积分的说明 5455473
捐赠科研通 1863920
什么是DOI,文献DOI怎么找? 926612
版权声明 562846
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495755