魏迪研究员、王中林院士Sci.Adv.：具有双向离子选择性和二维离子逻辑控制能力的仿生Janus膜

主要观点总结

该文章主要介绍了仿生Janus膜在生物离子通道和人工离子通道研究中的应用。该Janus膜具有双向离子选择性和二维离子逻辑控制功能，能够实现阴阳离子双向协同传输，表现出优异的单价离子选择性。在能量捕获方面，NP-MXene膜在50倍盐度梯度下实现了极高的渗透功率密度和创纪录的渗透电压。此外，该膜还实现了二维离子逻辑控制，利用不同离子传输产生的特定离子信号实现受盐度梯度调控的离子传输行为，无需外部栅极电压即可实现信号的切换和编码。该研究成果展示了“能量-信息流”的广泛应用潜力，为神经形态信息处理和离子逻辑电路的未来应用提供了可能。

关键观点总结

关键观点1: 仿生Janus膜的实现和性能特点

该Janus膜受生物离子通道启发，通过MXene纳米片的修饰实现阴阳离子双向协同传输。表现出优异的单价离子选择性，抑制二价离子的传输行为。综合实现了可控、协同的Na+/Cl-传输，具有高功率密度和渗透电位。

关键观点2: 二维离子逻辑控制的概念及应用

首次定义二维离子逻辑控制概念，利用不同离子传输产生的特定离子信号，实现受盐度梯度调控的离子传输行为。无需外部栅极电压即可实现信号的切换和编码，展示了在神经形态信息处理和离子逻辑电路中的潜在应用。

关键观点3: NP-MXene膜在能量捕获方面的表现

NP-MXene膜在50倍盐度梯度下实现了高渗透功率密度和渗透电压，这是单个设备中报道的最高值，突出了其在能量捕获方面的潜力。

关键观点4: 研究成果的影响和课题组介绍

该研究成果展示了多离子选择性通道在复杂流体系统中的潜在作用，为神经形态信息处理、二维离子逻辑控制以及高性能离子电子器件的应用奠定了基础。课题组负责人魏迪研究员在国际上享有盛誉，最新研究成果被广泛报道。

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