科學(xué)家們已成功利用二維材料組裝成了具有最小人造孔的海水脫鹽裝置，允許直徑大于其縫隙本身的離子通過(guò)，打破了傳統(tǒng)觀念，為制造高通量水脫鹽膜鋪墊了道路。
曼徹斯特大學(xué)國(guó)家石墨烯研究所(NGI)的研究人員成功地在一個(gè)尺寸僅為幾埃(0.1nm)的新型膜片上制造了小尺寸的狹縫。這使得能夠研究各種離子究竟如何通過(guò)這些微小的孔。
這些狹縫由石墨烯、六方氮化硼(BN)和二硫化鉬(MoS2)制成，并且令人驚奇的是，它允許直徑大于其自身尺寸的離子發(fā)生滲透。這種尺寸排阻研究有利于更好地了解類似規(guī)模的生物過(guò)濾器如水通道蛋白的工作機(jī)理，從而有助于開(kāi)發(fā)用于海水脫鹽和相關(guān)技術(shù)的高通量過(guò)濾器。
對(duì)于對(duì)流體及其過(guò)濾行為感興趣的科學(xué)家來(lái)說(shuō)，可控地制造尺寸接近小離子和單個(gè)水分子的毛細(xì)管是一個(gè)終極但看似遙遠(yuǎn)的目標(biāo)。
研究人員一直在試圖模擬自然發(fā)生的離子運(yùn)輸系統(tǒng)，但事實(shí)證明這是不容易的。使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)和常規(guī)材料制造的通道不幸受到材料表面固有粗糙度的限制，其尺寸通常比小離子的水合直徑大至少十倍。
