Прогресс не стоит на месте, и ученые постоянно работают над новыми технологиями. И вот очередная новинка, а именно технология, которая позволяет ионам – заряженным атомам – перемещаться как минимум в 10 раз быстрее, чем в воде, стала реальностью в стенах лаборатории.
Это открытие получило название «ионный супермагистраль» и в будущем может стать той самой основой, которая позволит заряжать аккумуляторы в 10 раз быстрее современного уровня, а также может найти применение в инновационных биосенсорах и мягкой робототехники.
Само по себе достижение стало возможным благодаря точному молекулярному проектированию. Так в ходе научных изысканий специалисты решили использовать специальные молекулы, которые способны концентрировать ионы вдоль наноканалов в проводящем материале.
Именно такие каналы дают возможность перемещаться без каких-либо препятствий, что существенно ускоряет их поток.
Вдохновение ученые искали у природы, а именно ученые решили воспроизвести процессы, которые работают в клетках и регулируют поступление ионов через свои мембраны.
В данном эксперименте ученые решили использовать молекулы, обладающие как гидрофильными, так и гидрофобными свойствами.
При этом гидрофильные молекулы выполняли в роли ускорителей потока ионов до невероятной скорости, в то время как гидрофобные полностью блокировали их доступ.
А используемые химические реакции давали возможность переключать молекулы между этими двумя состояниями, что как раз и дало возможность полностью контролировать перемещение ионов.
Кстати, эта технология уже нашла свое первое применение. Так, в частности, ее используют в создании сенсоров. Они реагируют на химические изменения, например, загрязнение или же различные биологические реакции, фиксируя таким образом прерывание ионного потока.
На самом деле у ученых еще очень много работы впереди. И теперь они займутся углубленным изучением механизмов контроля движения ионов и внедрением этой технологии в самые разные области.