离子选择通道在生理过程中发挥着关键作用，并被用于许多技术中，尽管生物通道可以有效地分离具有相似水合壳的相同电荷离子，但使用人工固态通道模拟这种精细的选择性仍然是一个挑战。尽管有几种纳米多孔膜对某些离子表现出高选择性，但其潜在机制是基于水合离子的大小和/或电荷。近日，来自曼彻斯特大学自然科学学院物理和天文系的Boya Radha等人研究了范德华组装制造的ångström级人工通道，其尺寸与典型离子相当，通道壁上几乎没有残留电荷。

文章要点：

1) 该研究开发的这一人工通道，使得能够排除基于空间和库仑的排斥的一阶效应，且表明，所研究的二维ångström级毛细管可以区分具有相似水合直径的相同电荷离子；

2) 此外，选择性归因于离子在纳米受限水的层状结构中占据的不同位置，这取决于离子核的大小，并且阴离子和阳离子不同，该研究揭示的机理指向了离子分离的可能性，而不仅仅是简单的空间筛分。

参考资料：

Goutham, S., Keerthi, A., Ismail, A. et al. Beyond steric selectivity of ions using ångström-scale capillaries. Nat. Nanotechnol. (2023).

10.1038/s41565-023-01337-y

https://doi.org/10.1038/s41565-023-01337-y