Voltage-Gated Ion Transport in Two-Dimensional Sub-1 nm Nanofluidic Channels

材料科学 离子 电压 纳米流体学 离子通道 光电子学 纳米技术 离子运输机 电压门控离子通道 化学 电气工程 生物化学 工程类 受体 有机化学
作者
Yuqi Wang,Huacheng Zhang,Yuan Kang,Yinlong Zhu,George P. Simon,Huanting Wang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:13 (10): 11793-11799 被引量:101
标识
DOI:10.1021/acsnano.9b05758
摘要

Voltage-gated nanofluidic systems have shown a wide range of potential applications in biosensors, energy harvest, and separation. Two-dimensional (2D) nanofluidic membranes fabricated with electrically conductive nanosheets have high ion conductivity and voltage-gated ion transport behaviors. However, the voltage-gating effect of the sub-nanometer-sized 2D channel membranes has not been well-investigated. In this work, a high-performance voltage-gated 2D nanofluidic device is constructed by assembling MXene nanosheets into a laminar membrane with sub-1 nm interlayer channels. By applying external voltage to the membrane, the ion conductivity of the device is enhanced by positive voltages and reduced by negative voltages, exhibiting a high voltage-gating on–off ratio of ∼10. The on–off ratio is found to be dependent on ion concentration and ion species. This work demonstrates that 2D membranes with interlayer spacings comparable to those of hydrated ion diameters can achieve high and tunable voltage-gating function, which provides a strategy to construct devices for highly efficient on-demand ion transport.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
子车茗应助Winston采纳,获得30
3秒前
Orange应助wwwwww采纳,获得10
5秒前
lumanman完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
min完成签到 ,获得积分20
9秒前
偏偏海完成签到,获得积分10
9秒前
昵称发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
wanci应助淡定的数据线采纳,获得10
11秒前
12秒前
吴天楚完成签到,获得积分10
13秒前
HCLonely应助端庄的正豪采纳,获得10
14秒前
15秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
杳鸢应助科研通管家采纳,获得40
15秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
16秒前
16秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
Witty完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
牛牛发布了新的文献求助10
16秒前
huaxi1给huaxi1的求助进行了留言
16秒前
17秒前
17秒前
hezi完成签到,获得积分10
17秒前
MiSD完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
19秒前
搜集达人应助苏哲采纳,获得10
20秒前
Jolleyhaha完成签到 ,获得积分10
22秒前
23秒前
23秒前
奋斗慕凝发布了新的文献求助10
24秒前
提莫silence完成签到 ,获得积分10
26秒前
26秒前
英姑应助牛牛采纳,获得10
28秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1020
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Mission to Mao: Us Intelligence and the Chinese Communists in World War II 600
The Conscience of the Party: Hu Yaobang, China’s Communist Reformer 600
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3299957
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2934810
关于积分的说明 8470613
捐赠科研通 2608363
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1424166
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 661873
邀请新用户注册赠送积分活动 645611