Osservando la successiva variazione della catena polimerica su scala nanometrica (ca. 10 nm) mediante la topografia del microscopio a forza atomica in situ. Questa membrana nanoporosa integrata potrebbe modulare il processo di gating elettrico dinamico a una velocità inferiore a 2 nm. Credito:TIPC
In un recente studio pubblicato su Matter , i ricercatori cinesi hanno osservato il processo di gating dinamico a velocità inferiore a 2 nm nei nanocanali.
Il Dr. Zhou Yahong del team del Prof. Jiang Lei dell'Istituto tecnico di fisica e chimica dell'Accademia cinese delle scienze, insieme ai ricercatori della South China University of Technology e della Peking University School and Hospital of Stomatology, ha sviluppato un nuovo nanoporoso sistema di gating in grado di controllare e osservare con precisione i processi di gating dinamici.
Nel mondo naturale, le cellule di solito modulano il trasporto di massa perfezionando la posizione dei nanocanali in modo che siano posizionati con precisione sulla membrana. Ispirandosi alle prestazioni cellulari, sono stati costruiti numerosi nanocanali artificiali con proprietà di gating.
Prima di questo studio, i ricercatori si sono concentrati sugli stati terminali "aperto" e "chiuso" in risposta ai cambiamenti degli ambienti. Il gruppo del Prof. JIANG Lei ha completato una serie di studi fondamentali sulla membrana nanoporosa con gating intelligente.
Ora i ricercatori sono curiosi del processo di gating dinamico. Tuttavia, il raggiungimento del raggio di ottimizzazione squisito dei nanocanali rimane ancora una sfida, soprattutto a una velocità quantitativamente su scala nanometrica.
In questo studio, hanno integrato il polipirrolo polimero conduttore nei nanochannel. Hanno osservato che il grado di contrazione o rigonfiamento della pellicola polimerica è associato alla quantità di elettroni di carica e lacune.
Pertanto, è stato realizzato il processo di gating dinamico controllato attraverso le membrane nanoporose polimeriche conduttrici, il cui raggio poteva modulare ogni volta 1,5 nm con un valore minimo.
Inoltre, i ricercatori hanno osservato direttamente variazioni successive della catena polimerica su scala nanometrica (circa 10 nm) mediante topografia in situ di microscopia a forza atomica. Questo è stato molto apprezzato anche dai revisori tra pari.
"La piccola tensione di funzionamento (da -0,5 a 0,8 volt) combinata con una variazione di spessore dell'83% rende questa membrana promettente per applicazioni di nanorobot e bioattuatori intelligenti. E il controllo della variazione del raggio a meno di 2 nm dà qualche ispirazione verso la membrana di separazione avanzata su nanoscala nel futuro", ha detto il dottor Zhou. + Esplora ulteriormente
