機(jī)械活化離子跨單位數(shù)碳納米管傳輸
納米流體學(xué)是研究納米級(jí)流動(dòng)的領(lǐng)域，近年來(lái)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。由于新材料，特別是納米管和二維材料的開(kāi)發(fā)，該領(lǐng)域正在蓬勃發(fā)展，這使得制造控制良好的納米流體裝置能夠用于研究最小尺度的納米流體特性。
然而，盡管在人工納米通道中報(bào)道了大量新行為，但它們?nèi)赃h(yuǎn)未達(dá)到生物機(jī)械令人印象深刻的復(fù)雜性。大自然以一種非常有效的方式在小尺度上用離子和流體做了許多精致的事情：例如，人們可能會(huì)引用激活傳輸、離子泵、信息存儲(chǔ)等。設(shè)備將是發(fā)展離子電子學(xué)的一次巨大飛躍。
許多生物設(shè)備在各種刺激下表現(xiàn)出激活的反應(yīng)，其中一種行為是機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)通道，例如涉及觸摸感應(yīng)或耳毛細(xì)胞。在本文中，我們展示了半徑為 2nm 的微小(一位數(shù))碳納米管確實(shí)表現(xiàn)出機(jī)械敏感反應(yīng)，這與它們的生物對(duì)應(yīng)物非常相似，碳納米管的電導(dǎo)表現(xiàn)出對(duì)施加壓力的強(qiáng)和二次依賴。
我們甚至可以通過(guò)對(duì)壓力相關(guān)電導(dǎo)的分析預(yù)測(cè)，在理論上合理化這種行為。順便說(shuō)一下，這表明機(jī)械敏感反應(yīng)的根源在于最小尺寸的碳納米管所表現(xiàn)出的超低摩擦。這證明了碳納米管材料作為水和離子轉(zhuǎn)運(yùn)體的進(jìn)一步獨(dú)特性。我們?cè)谶@里利用其獨(dú)特的特性來(lái)誘導(dǎo)非線性、受激傳輸。
這種現(xiàn)象為未來(lái)開(kāi)發(fā)先進(jìn)的離子電子功能開(kāi)辟了新的可能性。所展示的行為構(gòu)成了構(gòu)建集成納米流體系統(tǒng)的先決條件，而這種機(jī)械敏感反應(yīng)是在受生物系統(tǒng)啟發(fā)的納米尺度上開(kāi)發(fā)觸摸和傳感的基石。
標(biāo)簽： 碳納米管傳輸