Yang terkecil dari nanopores ini, yang dipanggil nanopores angka tunggal (SDNs), mempunyai diameter kurang dari 10 nm dan baru -baru ini telah digunakan dalam eksperimen untuk pengukuran pengangkutan ketepatan.
Satu pasukan ahli sains dan rakan sekerja Lawrence Livermore Livermore (LLNL) dari tujuh institusi lain, yang diketuai oleh Massachusetts Institute of Technology (MIT), telah mengkaji eksperimen SDN baru .
Pasukan itu berkata pemahaman yang lebih baik tentang pengangkutan di nanoscale boleh membawa kepada teknologi inovatif seperti membran baru untuk pembersihan air, bahan-bahan yang telap gas dan peranti penyimpanan tenaga.
"Sekiranya kita dapat mengisi jurang ini, kita dapat menemui mekanisme baru pengangkutan molekul dan ionik di nanoscale yang mungkin digunakan untuk pelbagai teknologi baru," kata ahli sains bahan LLNL Tuan Anh Pham, pengarang bersama artikel yang terdapat dalam Jurnal kimia fizikal.
SDN boleh disesuaikan dengan ion ayak dari air laut dan berfungsi sebagai membran untuk penyahgaraman air laut; di antara kutub dan nonpolar; meningkatkan pengangkutan proton dalam aplikasi sel bahan bakar; dan menjana elektrik dari penuaian kuasa osmotik.
"Pemahaman yang lebih mendalam tentang pengangkutan air melalui SDN boleh membolehkan kami membina analog sintetik yang mantap protein transmembran, seperti aquaporin, untuk aplikasi rawatan air," kata ahli sains bahan LLNL Aleksandr Noy, satu lagi pengarang bersama artikel itu.
Pasukan menganalisis tujuh jurang pengetahuan dalam pemahaman tentang tingkah laku nanoscale. Sebagai contoh, para saintis telah melihat peningkatan aliran slip yang tidak sah di nanopores, di mana nanopores sempit menunjukkan kadar pengangkutan massa tertinggi. Jurang pengetahuan yang lain termasuk sempadan fasa cecair di SDN yang diputarbelitkan berbanding dengan rakan -rakan cecair pukal mereka, dan kesan tak linear, korelatif dalam pengangkutan ion melalui SDN yang tidak diperhatikan dalam nanopores diameter yang lebih besar.
"Kami menjangkakan bahawa kajian pengangkutan molekul dan ionik di bawah konflik yang melampau akan menguji had mekanik fl uid skala pukal, memberi peluang untuk penerokaan teknik sintetik dan spektroskopi baru dan memaklumkan pemahaman kami tentang pengangkutan di antara muka molekul," kata Eric Schwegler , Pengarah Sains Tajaan LLNL dan pengarang bersama kajian.