亚纳米多孔 MoS$_2$ 单层膜上的机械敏感离子渗透
应用物理
2019-01-28 v2 材料科学
摘要
我们利用由密度泛函理论计算提供支持的全原子分子动力学模拟，研究受不同拉伸应变作用的亚纳米多孔单层二硫化钼（MoS）膜上的水相离子传输。在跨膜电场驱动下，具有特定孔结构的膜中展示了阴离子与阳离子的高度机械敏感渗透。对于未应变时可渗透的孔，我们展示了在 0 - 4% 拉伸应变范围内离子电流调制超过 20 倍。对于未应变时不可渗透的孔，在同一应变范围内展示了清晰的应变诱导渗透起始。其潜在机制被证明是应变引起的离子-孔相互作用（源于离子与孔内原子的短程相互作用及去溶剂化效应）一般性排斥的降低。本文考虑的机械敏感孔从其孔几何结构获得静电性质，原则上不需要额外的化学功能化。我们在此提出一类新型机械敏感纳米多孔材料的可能性，其渗透性质由空位缺陷的有针对性工程所决定。
引用
@article{arxiv.1811.11959,
title = {Mechanosensitive ion permeation across sub-nanoporous MoS$_2$ monolayers},
author = {A. Fang and K. Kroenlein and A. Smolyanitsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.11959},
year = {2019}
}