南方科技大学《ACS Nano》：静电门控三层石墨烯纳米孔作为超薄整流离子过滤器
材料分析与应用
2025-06-06 16:32
文章摘要
本文报道了一种具有锥形结构的三层石墨烯（TLG）纳米孔，作为可在静电栅控下切换的仿生离子滤波器。该纳米孔展现出高离子选择性和整流电流-电压特性，静电门控显著提升整流比至超高压值。跨膜电压诱导TLG纳米孔呈现可逆的导电“开”和“关”状态，模拟了电兴奋细胞中的动作电位。理论建模揭示，通过1纳米厚锥形通道的独特离子传输，归因于TLG纳米孔基部和尖端处电双层（EDL）重叠强度的对比。本研究为开发超薄体外仿生装置提供了新思路，其在能量转换和生物传感等领域具有广泛应用前景。
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