防水/不防水：單層網狀納米新材料可通過電流改變這一特性

通常情況下，物質的防水/吸水特性，已經被它們的微觀行為所限定。舉例說，壁虎身上無數的細小毛發，可以幫助它有效地擺脫水分；而專門處理過後的棉花（含有數以百萬計的微小孔隙），則可以從空氣中吸收水分。不過現在，研究人員們已經打造出了一種隻需對其加電、就能夠在防水/吸水兩種狀態下自由切換的新型材料。

通過改變單層碳化硼的原子角度，這種新型材料能夠在加電/不加電的情況下，實現從防水到不防水的轉變。它由瑞士蘇黎世大學的TU Wien科學家團隊（以及KU Levin）開發，加電後就可以從納米結構的層麵上改變親水/疏水的性狀。具體說來就是，新材料可以改變原子表麵的靜態阻力（靜摩擦），一種狀態是高粘滯（親水）、另一種狀態則是低粘滯（疏水）。

由氮化硼納米網織造的“超級蜂窩”，綠點為氮、橙點為硼、灰色為銠原子。要改變粘滯的程度，可以在銠元素基板上編織出一張蜂窩狀的單層氮化硼網麵（又稱“白色石墨烯”）。其深度約為0.1納米、格間距為3.2納米。當對這個結構施加電壓時，網麵就會平整地鋪展開，從而極大地改變水滴與原子的接觸角度。表麵張力不再能夠維持，液滴就在網麵上失去了支配力。加電時，電流會讓氫原子堆積在碳化硼和銠元素層之間（分子均勻分布），讓納米網麵結構趨於平緩。

上圖為其在加電後的平麵狀。為了觀察這一過程、區分蜂窩網麵的形狀（加電/不加電）、及其與液體的直接接觸，研究人員們使用了一台隧穿電子顯微鏡。蘇黎世大學教授Urs Greber表示：理解和控製宏觀/納米微觀層麵的相互作用，在納米科學領域是一場切實的挑戰。而可電切換、可觀察接觸角的納米網麵係統模型，使我們能夠更精準看到解液體表麵摩擦力的基本現象。

舉例來說，這或有助於我們更有效地解決突然出現的‘潤滑’問題。研究人員們已經在生物學上見識過這類電控行為，這種效應可用於細胞微層麵的控製和處理，創造出更新更複雜的人造多細胞排布、並推動相關科學研究。此外，這種效應也是打造微毛細血管泵的技術基礎，納米管中的壓力和流量均可通過電力輕鬆控製。有關這項研究的詳情，已經發表在近期出版的《自然》（Nature）雜誌上。

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