一个研究小组开发了一种离子选择性智能多孔膜，可以响应外部刺激，可能为分子分离和传感应用的新应用铺平道路。多孔薄膜已引起，因为它们在传感器，能量采集，和离子/分子分离的潜在用途的科学家的注意。

纳米结构特性，例如孔径、厚度和膜密度，会影响分子选择性和分子渗透性。表面性质也对分子选择性有显着影响。

因此，能够控制超薄多孔膜的 3D 纳米结构和表面特性非常重要。

先前的研究揭示了智能多孔膜，这些膜上覆盖着可以对外部刺激(如光、温度和 pH 值)做出反应的分子。然而，将它们应用于具有低于 10 nm 的极薄薄膜厚度的多孔薄膜已被证明对科学家来说极具挑战性。

“在我们的研究中，我们成功地开发了响应性多孔 SiO 2薄膜，薄膜厚度为 8 nm，表面均匀覆盖在 pH 响应性硅烷偶联剂中，”东北工程研究生院的 Yuya Ishizaki 说大学和该研究的合著者。“响应性多孔薄膜可以根据溶液中的 pH 值变化调整表面电荷，从而实现选择性离子渗透。”

为了制备具有纳米级精度的可控结构的多孔薄膜，研究小组专注于含有硅倍半氧烷的聚合物薄膜，它们具有独特的笼状结构。

聚合物薄膜是使用 Langmuir-Blodgett 技术制造的，选择它是因为它提供了薄膜厚度的分子级可控性。Langmuir-Blodgett 聚合物纳米片还可以在环境条件下通过简单的紫外线照射来制造具有可控纳米结构的多孔 SiO 2薄膜。

“我们计划在未来开发高效的分离膜和传感材料，以利用极薄的薄膜厚度和可控的表面特性，”石崎补充道。