目前，人们对人造纳米孔的开发产生了浓厚的兴趣，这些纳米孔囊括了生物水通道的功能特性，具有广泛的应用前景。迄今为止，所有已知的合成水通道都有一个疏水的管腔，虽然许多合成水通道具有与生物水通道相当的水传输速率，但目前还没有一个合理设计的系统能够调节水传输，这是许多天然水通道的关键特性。

近日，上海交通大学邵志峰教授，Daniel M. Czajkowsky教授，纽约州立大学布法罗分校Bing Gong报道了设计疏水性−亲水杂化亚纳米孔具有重要意义，利用它可以很容易地控制水的传输速率。

文章要点

1）研究发现，具有多个管腔羰基氧的杂化纳米孔显示出与完全疏水纳米孔相当的导水率，这表明纯疏水管腔实际上并不是通过纳米通道进行高效水传输的绝对要求。此外，这种混合结构提供了具有金属离子结合位点的显著优势，这提供了实现水流控制的可能性。

2）结果显示，金属离子的大小和水化能都可以用来控制水的传输效率。此外，由于其合成和自组装的性质，这种方法允许结合其他金属离子的不同结合位点，从而提供了灵活的平台，利用该平台可以系统地研究影响水通过亚纳米孔的各种因素。

3）更广泛地说，这项研究所描述的机制有望用于涉及水传输的技术应用，从而可以简单地通过添加或移除结合在合理设计的亚纳米孔内的特定离子来容易地有效地开启和关闭高传输率，或者更微妙地调制高传输率。

参考文献

Yi Shen, et al, Controlling Water Flow through a Synthetic Nanopore with Permeable Cations, ACS Cent. Sci., 2021

DOI: 10.1021/acscentsci.1c01218

https://doi.org/10.1021/acscentsci.1c01218