Observation av den successiva polymerkedjevariationen i nanoskala (ca. 10 nm) av atomkraftmikroskopets topografi in situ. Detta integrerade nanoporösa membran kunde modulera dynamisk elektrisk grindprocess vid hastigheter under 2 nm. Kredit:TIPC
I en nyligen publicerad studie publicerad i Matter , observerade kinesiska forskare den dynamiska gatingprocessen vid hastigheter under 2 nm i nanokanaler.
Dr. Zhou Yahong vid Prof. Jiang Leis team vid det tekniska institutet för fysik och kemi vid den kinesiska vetenskapsakademin har tillsammans med forskare från South China University of Technology och Peking University School och Hospital of Stomatology utvecklat en ny nanoporös gatingsystem som exakt kan kontrollera och observera dynamiska gatingprocesser.
I den naturliga världen modulerar celler vanligtvis masstransport genom att finjustera platsen för nanokanaler så att de är placerade exakt vid membranet. Inspirerad av cellens prestanda har många konstgjorda nanokanaler med grindegenskaper konstruerats.
Innan denna studie fokuserade forskare på terminalen "öppna" och "stängda" tillstånd som svar på förändringar av miljöer. Prof. JIANG Leis grupp har slutfört en serie grundläggande studier om smart gating nanoporöst membran.
Nu är forskarna nyfikna på den dynamiska gatingprocessen. Men att uppnå den utsökta inställningsradien för nanokanalerna är fortfarande en utmaning, särskilt vid en kvantitativ nanoskalahastighet.
I denna studie integrerade de den ledande polymeren polypyrrol i nanokanalerna. De observerade att graden av kontraktion eller svallning av polymerfilmen är associerad med mängden laddande elektroner och hål.
Därför realiserades den kontrollerade dynamiska grindprocessen genom de ledande nanoporösa polymermembranen, vars radie kunde modulera 1,5 nm varje gång med ett minimumvärde.
Dessutom observerade forskarna direkt successiva polymerkedjevariationer i nanoskala (ca. 10 nm) genom atomkraftsmikroskopi topografi in situ. Detta fick också mycket beröm av referentbedömarna.
"Liten driftspänning (-0,5 till 0,8 volt) i kombination med 83% tjockleksförändring gör detta membran lovande för smarta nanorobotar och bioaktuatorapplikationer. Och att kontrollera radieändringen vid sub-2 nm ger lite inspiration till det avancerade separationsmembranet på nanoskala i framtid", sa Dr Zhou. + Utforska vidare
