碳纳米管离子输运孔

输运速度提升百倍

0.8纳米孔道内离子-水团簇解体，电场驱动下离子输运速度远超扩散预期。

李忠武 · Misra, Rahul Prasanna · Li, Yuhao · Yan, Yin · Zhang, Yuliang · 陈云飞 · Blankschtein, Daniel · Noy, Aleksandr

Nature Nanotechnology 2023

参数信息

能斯特-爱因斯坦关系偏差

3 orders of magnitude

孔道直径

0.8 nm

技术优势

输运速度突破扩散极限

电场驱动下，受限水链解体成离子-水团簇，整体高速通过孔道，使迁移速率比扩散预期高三个数量级。

电场调控团簇输运

外加电场诱导水链解体，形成K+-水团簇，使得离子可通过改变电场强度来调节输运行为。

应用场景

• 纳流控：提供电场下超越扩散极限的离子输运通道，用于高效纳流器件。
• 离子传感：利用离子团簇高速迁移特性，提升离子检测灵敏度与响应速度。
• 离子分离：借助电场对团簇输运的调控，实现不同离子的差异化分离。