9月10日消息，据Phys.org报道，曼彻斯特大学国家石墨烯研究所（NGI）团队在Advanced Materials发表研究（Raj Kumar Gogoi等，DOI: 10.1002/adma.74804），证明天然层状黏土矿物蛭石内部仅数埃米高的层间通道，能够对压力、电压和pH三重外部刺激产生响应，改变离子在极端受限空间中的输运行为。

蛭石是储量丰富的天然层状黏土，其结构自带高度仅数埃米的二维通道，为研究受限离子输运提供了天然平台。实验观测显示，通道内离子传输随压力、电压与溶液环境变化而显著改变，但其行为无法用仅基于表面电荷的经典模型解释。团队与德州大学奥斯汀分校Narayana R. Aluru教授合作提出修正的表面电荷调控模型：压力、电压与离子浓度共同影响通道内离子分布，进而动态改变通道表面电荷，反馈调节离子输运。

这一发现的意义在于：无需人工加工出精确纳米通道，天然矿物即可充当多stimuli响应的离子输运调控器件，模型修正也为理解受限空间电动力学提供了新框架。作者指出，潜在应用方向包括自适应纳米流体系统、能量转换器件与生物电子平台，但这些应用在本次研究中尚未验证。

受限纳米通道离子输运是海水淡化、离子分离与仿生膜领域的核心科学问题，天然黏土路线若与石墨烯等人工二维材料体系互补，有望降低纳米流体器件的制造成本与门槛。 （来源：Phys.org）