石墨纳米狭缝实现双极性压力敏感离子输运，无需结构形变即可构建离子压力传感器

B910化工消息：5月1日，arXiv发表研究展示了石墨纳米狭缝中离子输运的力学敏感特性。机械敏感离子输运在生物系统中至关重要——生物通过软质嵌入式离子通道的形变来感知和适应环境。该工作证明，二维石墨纳米狭缝中的离子输运可以被理性设计为双极性、压力敏感的响应，且不需要任何结构形变。

力学敏感性的来源是通道入口的选择性带电，充当可移动电荷载流子的可逆源。过剩离子被压力驱动的水流携入或排出通道，从而调制离子电导。该机制被一个全面的电流体力学模型所捕获，模型解析地考虑了通道内外耦合的扩散、对流、表面传输、扩散渗透和界面滑移。

理论框架定量再现了实验数据，表明简单的表面电荷模式即可产生复杂的、依赖压力的电导行为。这些发现揭示了纳米尺度丰富的非线性耦合如何被利用来设计自适应、仿生的纳米流体系统，并以离子压力传感器作为应用示例。 （来源：arXiv）