Mänskliga celler har olika proteiner som fungerar som kanaler för laddade joner. I huden
Inspirerad av dessa biologiska sensorer förberedde KAUST-forskare en titankarbidförening (Ti3C2Tx), känd som MXene.
MXener är en klass av tvådimensionella oorganiskaanslutningar. Dessa material är sammansatta av flera atomer tjocka lager av övergångsmetallkarbider, nitrider eller karbonitrider. Varje lager är belagt med negativt laddade atomer som syre eller fluor.
Dessa grupper fungerar som distanser som skiljer intilliggande nanoskikt, så att vattenmolekyler tränger igenom de interplanära kanalerna. Kanalerna mellan MXene-lagren är smalare än en nanometer.
Forskare använde diffraktionRöntgenstrålning och svepelektronmikroskopi för att studera den nya föreningen och fann att tillsats av vatten till materialet utvidgade kanalerna mellan skikten något. När materialet rörde kaliumkloridlösningen var passagerna tillräckligt stora för att låta positivt laddade kaliumjoner passera genom MXene, men blockerade passagen av negativa klorjoner.
Ett forskargrupp har skapat en liten enhetsom innehåller MXene och utsätts för ena änden för solljus. MXenes är särskilt effektiva för att absorbera solljus och omvandla den energin till värme. Den resulterande temperaturökningen fick vattenmolekyler och kaliumjoner att strömma genom nanokanalerna från den kallare änden till den varmare änden. Detta termoosmotiska flöde gav en spänningsförändring jämförbar med den som observerades i temperaturkänsliga biologiska jonkanaler. Som ett resultat kan enheten på ett tillförlitligt sätt upptäcka temperaturförändringar på mindre än 1 ° C.
Läs också
På sjukdagens dag 3 förlorar de flesta COVID-19-patienter luktkänslan och lider ofta av en rinnande näsa
Se närmaste bilder på solens yta
Doomsday-glaciären visade sig vara farligare än forskare trodde. Vi berättar det viktigaste