Ihmissoluissa on erilaisia proteiineja, jotka toimivat varautuneiden ionien kanavina. Ihossa
Näiden biologisten antureiden innoittamana KAUST-tutkijat valmistivat titaanikarbidiyhdisteen (Ti3C2Tx), joka tunnetaan nimellä MXene.
MXeenit ovat kaksiulotteisten epäorgaanisten aineiden luokkayhteyksiä. Nämä materiaalit koostuvat useiden atomien paksuisista kerroksista siirtymämetallikarbideja, nitridejä tai karbonitridejä, joista jokainen on päällystetty negatiivisesti varautuneilla atomeilla, kuten hapella tai fluorilla.
Nämä ryhmät toimivat välikappaleina, jotka erottavat vierekkäiset nanolevyt, jolloin vesimolekyylit tunkeutuvat tasojen välisiin kanaviin. MXene-kerrosten väliset kanavat ovat kapeampi kuin yksi nanometri.
Tutkijat käyttivät diffraktiotaRöntgensäteet ja pyyhkäisyelektronimikroskopia uuden yhdisteen tutkimiseksi ja havaitsivat, että veden lisääminen materiaaliin laajensi hieman kerrosten välisiä kanavia. Kun materiaali kosketti kaliumkloridiliuosta, kanavat olivat riittävän suuria, jotta positiivisesti varautuneet kaliumionit voisivat kulkea MXenen läpi, mutta estivät negatiivisten kloori-ionien kulun.
Tutkijaryhmä on luonut pienen laitteensisältävä MXene ja altistetaan toinen pää auringonvalolle. MXeenit absorboivat erityisen tehokkaasti auringonvaloa ja muuttavat energian lämmöksi. Tuloksena oleva lämpötilan nousu sai vesimolekyylit ja kaliumionit virtaamaan nanokanavien läpi kylmemmästä päästä lämpimään päähän. Tämä termoosmoottinen virtaus aiheutti jännitteen muutoksen, joka on verrattavissa lämpötilaherkissä biologisissa ionikanavissa havaittuun. Tämän seurauksena laite pystyy havaitsemaan luotettavasti alle 1 ° C: n lämpötilan muutokset.
Lue myös
Sairauspäivänä 3 useimmat COVID-19-potilaat menettävät hajuaistunsa ja kärsivät usein nenästä
Katso lähimmät kuvat Auringon pinnasta
Tuomiopäivän jäätikkö osoittautui vaarallisemmaksi kuin tutkijat ajattelivat. Kerromme pääasia