src/figures/expt-sawtooth/expt-sawtooth.asy

   1 import wtk_graph;
   2
   3 size(15cm,10cm,IgnoreAspect);
   4
   5 scale(Linear, Linear);
   6 real k = infinity; /* spring constant in N/m, already accounted for (0.05) */
   7 real xscale=1e9;
   8 real fscale=1e12;
   9
  10 real xmin = -5e-9;
  11 real xmax = 300e-9;
  12 real fmin = -100e-12;
  13 real fmax = 1000e-12;
  14 real fnmax = 300e-12;
  15
  16 real kB = 1.3806504e-23;
  17 real T = 300;
  18 real p = 3.7e-10;
  19 real WLC(real x, real L, real p=p, real T=T, real kB=kB,
  20          real xLmax=0.99, real fmax=fnmax) {
  21   real f = infinity;
  22   if (x < 0)
  23     return infinity;
  24   if (x/L <= xLmax)
  25     f = kB*T/p*(0.25*(1/(1-x/L)^2 - 1) + x/L);
  26   if (f > fnmax)
  27     return infinity;
  28   return f;
  29 }
  30
  31 void graphSawtooth(string file="datafile", real k,
  32                    int xcol=0, int fcol=1,
  33                    real xscale=1, real fscale=1, real dx=0, real df=0,
  34                    pen p=red) {
  35   file fin=input(file).line();
  36   real[][] a=fin.dimension(0,0);
  37   a=transpose(a);
  38   real[] x=a[xcol];
  39   real[] f=a[fcol];
  40   x = x - f/k; /* Remove cantilever extension */
  41   graphData(x=x, y=f, xscale=xscale, yscale=fscale,
  42             dx=dx, dy=df, p=p, dots=false);
  43 }
  44
  45 /* expt.dat already scaled to nm and pN */
  46 graphSawtooth("expt.dat", k=k, p=psoft);
  47
  48 file fin = input('expt-Ls.dat').line();
  49 real[][] a = fin.dimension(0,0);
  50 a = transpose(a);
  51 real[] Ls = a[0];
  52 int i;
  53 for (i=0; i<Ls.length; ++i) {
  54   real fn(real x) {
  55     real f = WLC(x / xscale, L=Ls[i]);
  56     if (f == infinity) {
  57       write(x, fnmax*fscale * 1.1);
  58       return fnmax*fscale * 1.1;
  59     }
  60     write(x, f*fscale);
  61     return f*fscale;
  62   }
  63   draw(graph(fn, a=0, b=0.9*Ls[i]*xscale), p=phard);
  64 }
  65
  66 xlimits(xmin*xscale, xmax*xscale, crop=true);
  67 ylimits(fmin*fscale, fmax*fscale, crop=true);
  68
  69 xaxis(sLabel("Distance (nm)"), BottomTop, LeftTicks);
  70 yaxis(sLabel("Force (pN)"), LeftRight, RightTicks);
  71 label(sLabel("Poly-ubiquitin force curve"), point(N), N);