生物和人工离子通道的渗透性和选择性与单个离子的特定水合结构相关。然而，对离子-离子相互作用的影响仍理解有限。在这里，通过非接触式原子力显微镜测量，北京大学Jiang Ying、Wang Enge、Gao Yiqin、Xu Limei证明了带电表面的水合碱金属阳离子（Na⁺和K⁺）可以通过部分脱水和水重排过程相互紧密接触，形成一维链结构。

本文要点：

1) 作者证明，水-离子和水-水相互作用之间的纳米级相互作用可以导致有效的离子-离子吸引，克服离子库仑排斥。不同离子紧密堆积的趋势遵循序列K⁺ > Na⁺ >Li⁺ ，这归因于它们不同的脱水能和电荷密度。

2) 该工作强调了水分子在促使离子在带电表面紧密堆积和协同运动中的关键作用，这为原子约束下的离子传输机制提供了新的见解。

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Ye Tian et.al Nanoscale one-dimensional close packing of interfacial alkali ions driven by water-mediated attraction Nature Nanotechnology 2023

DOI: 10.1038/s41565-023-01550-9

https://doi.org/10.1038/s41565-023-01550-9