机械活化离子跨单位数碳纳米管传输

纳米流体学是研究纳米级流动的领域，近年来取得了长足的进步。由于新材料，特别是纳米管和二维材料的开发，该领域正在蓬勃发展，这使得制造控制良好的纳米流体装置能够用于研究最小尺度的纳米流体特性。

然而，尽管在人工纳米通道中报道了大量新行为，但它们仍远未达到生物机械令人印象深刻的复杂性。大自然以一种非常有效的方式在小尺度上用离子和流体做了许多精致的事情：例如，人们可能会引用激活传输、离子泵、信息存储等。设备将是发展离子电子学的一次巨大飞跃。

许多生物设备在各种刺激下表现出激活的反应，其中一种行为是机械转导通道，例如涉及触摸感应或耳毛细胞。在本文中，我们展示了半径为 2nm 的微小(一位数)碳纳米管确实表现出机械敏感反应，这与它们的生物对应物非常相似，碳纳米管的电导表现出对施加压力的强和二次依赖。

我们甚至可以通过对压力相关电导的分析预测，在理论上合理化这种行为。顺便说一下，这表明机械敏感反应的根源在于最小尺寸的碳纳米管所表现出的超低摩擦。这证明了碳纳米管材料作为水和离子转运体的进一步独特性。我们在这里利用其独特的特性来诱导非线性、受激传输。

这种现象为未来开发先进的离子电子功能开辟了新的可能性。所展示的行为构成了构建集成纳米流体系统的先决条件，而这种机械敏感反应是在受生物系统启发的纳米尺度上开发触摸和传感的基石。

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