ナノメートル未満のカーボンナノチューブポリンにおける水の透過性の向上と調整可能なイオン選択性

カーボンナノチューブの細孔を通る迅速な水輸送は、次世代の水処理技術への利用の可能性を高めています。私たちは、0.8ナノメートル直径のカーボンナノチューブポリン（CNTP）が、水を単一列のチェーンに制限しながらも、従来の生物学的な水輸送体や広いCNTの細孔の水透過性を桁違いに超えることを報告します。ナノチューブへの侵入に必要な分子間水素結合の再配置がエネルギー障壁を支配し、水輸送速度を高めるために操作が可能です。CNTPは、海水濃度を超える塩分濃度でもアニオン輸送を阻害し、イオン選択性を調整してスイッチ可能なイオンダイオードに構成することができます。これらの特性により、CNTPは膜分離技術の開発に有望な材料となります。