劳伦斯·利弗莫尔国家实验室 硅烷改性硅表面离子吸附的艺术效果，显示大阴离子，如碘-(蓝色球体)，倾向于在界面吸收更强
荣誉:利亚姆·克劳斯/LLNL 理解和控制多孔材料和疏水界面上的离子传输对于各种各样的能源和环境技术至关重要，从离子选择性膜、药物输送和生物传感到离子电池和超级电容器
然而，对纳米尺度输运的详细理解仍处于起步阶段
例如，纳米尺度的输运常常用简化的连续体模型来描述，该模型依赖于离子的点电荷描述和溶剂的均匀介电介质，它们不能区分具有相同化合价的离子
在最近的一项研究中，劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的科学家与加州大学欧文分校(UCI)合作，表明疏水界面附近的离子传输不仅取决于施加的电压，还取决于离子的类型
研究小组发现，通过含有疏水-亲水连接的单一氮化硅纳米孔的离子流高度依赖于溶剂化离子的大小和水合强度
“我们的分子动力学模拟表明，大的阴离子，如溴和碘，容易从水溶液迁移到界面，导致阴离子积累，导致孔隙润湿和增强的离子电流，”菲克特·艾丁说，他是LLNL材料科学部门量子模拟小组的博士后，也是《美国化学学会纳米》杂志上一篇论文的理论带头人
该论文的合著者之一、UCI大学物理和天文系教授祖赞纳·西维说，这项研究对制备基于疏水孔的离子响应系统很有兴趣
她说:“人们也可以想象制备一种类似瓣膜的膜是可能的，当增加阈值电压或/和门控离子时，这种膜会为离子和分子运输打开。”
量子模拟小组的LLNL材料科学家安·范(Anh Pham)也是该论文的主要作者之一，他补充道:“这些发现提供了对离子水合作用在固/液界面性质上的作用的基本理解，这对于设计对相同电荷的离子具有选择性的纳米多孔系统以及在疏水孔中实现离子诱导润湿是很重要的
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