日本大阪大学的科研团队成功开发出一种原子尺度的仿生孔道结构，其功能模拟活体细胞中的离子通道，为纳米技术领域的创新提供了新思路。这项研究成果已发表于《自然·通讯》期刊。

离子通道在生命系统中扮演关键角色，但人造孔道的精确制造一直面临挑战，因为其最窄处仅几埃宽，接近单个原子大小。大阪大学的研究人员利用微型电化学反应器，在氮化硅膜中形成纳米孔，并通过电压控制沉淀物的生成与溶解，实现了孔道的可逆开合。主要作者Makusu Tsutsui表示：“我们能够在几小时内重复这种开合过程数百次，这表明该反应方案是稳健且可控的。”

研究人员观察到离子流动中产生的电流尖峰，这与天然离子通道的模式相似，可能源于亚纳米孔道的形成。通过调整反应溶液的组成和pH值，他们能够调控孔道的尺寸和性质。资深作者Tomoji Kawai报告说：“我们能够通过改变反应溶液的组成和pH值来改变超小孔道的行为和有效尺寸，这使得通过调节超小孔道尺寸，能够选择性地传输不同有效尺寸的离子通过膜。”

这种化学驱动的膜系统有望应用于单分子传感、神经形态计算和纳米反应器等领域，为研究受限环境中的离子传输机制提供了新工具。原子尺度孔道的开发，标志着纳米技术向更精细、可控的方向迈进。