НАПРАВЛЕННЫЙ ТРАНСПОРТ БРОУНОВСКОЙ ЧАСТИЦЫ В ПЕРИОДИЧЕСКИ СУЖАЮЩЕЙСЯ ТРУБКЕ

Рассмотрена задача о движении броуновской частицы в периодически сужающейся трубке, обусловленном периодически меняющейся со временем продольной силой, в среднем равной нулю. Показано, что под действием этой силы частица дрейфует в направлении, обратном приложенной к ней постоянной силе нагрузки. При большой амплитуде движущей силы, когда обсуждаемый эффект максимален, получены аналитические решения для скорости дрейфа, силы остановки (величины нагрузки, приводящей к исчезновению эффекта) и эффективности преобразования энергии вносимых возмущений в направленное движение. В области своей применимости, простирающейся от нуля до асимптотически больших частот переключения силы (пропорциональных амплитуде движущей силы), эти решения находятся в хорошем согласии с результатами компьютерного моделирования, выполненного методом броуновской динамики.