极端纳米约束调控离子聚集：实现机械敏感纳米通道

机械敏感离子纳米通道通过在纳米孔中发生构象变化来调控传输。然而，要实现对这些构象状态的精确控制 remains 一个重大挑战，尤其是在人造软孔或固体孔中。本文提出一种替代机制，通过调节纳米孔内电荷载荷密度来实现，这一策略灵感来自固态电子器件中的晶体管。该策略利用了两种二维极端约束纳米通道中 confinement-regulated 离子聚集这一新现象——通过基于 ab initio 精炼力场和核素理论的大规模 $\mu$s 级增强抽样分子动力学模拟揭示。产生的 force-ion transistor 能够实现离子传输的机械门控控制，为设计离子机械逻辑门提供了概念基础。我们的发现为piezochannel 机械感知和电动力学耦合提供了新的见解，超越构象信令，开启了将人造离子通道与神经形态器件集成以处理机械刺激的途径。