通常情況下，物質(zhì)的防水/吸水特性，已經(jīng)被它們的微觀行為所限定。舉例說(shuō)，壁虎身上無(wú)數(shù)的細(xì)小毛發(fā)，可以幫助它有效地?cái)[脫水分；而專(zhuān)門(mén)處理過(guò)后的棉花（含有數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的微小孔隙），則可以從空氣中吸收水分。不過(guò)現(xiàn)在，研究人員們已經(jīng)打造出了一種只需對(duì)其加電、就能夠在防水/吸水兩種狀態(tài)下自由切換的新型材料。

通過(guò)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(shí)現(xiàn)從防水到不防水的轉(zhuǎn)變。它由瑞士蘇黎世大學(xué)的TU Wien科學(xué)家團(tuán)隊(duì)（以及KU Levin）開(kāi)發(fā)，加電后就可以從納米結(jié)構(gòu)的層面上改變親水/疏水的性狀。具體說(shuō)來(lái)就是，新材料可以改變?cè)颖砻娴撵o態(tài)阻力（靜摩擦），一種狀態(tài)是高粘滯（親水）、另一種狀態(tài)則是低粘滯（疏水）。

由氮化硼納米網(wǎng)織造的“超級(jí)蜂窩”，綠點(diǎn)為氮、橙點(diǎn)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(wǎng)面（又稱(chēng)“白色石墨烯”）。其深度約為0.1納米、格間距為3.2納米。當(dāng)對(duì)這個(gè)結(jié)構(gòu)施加電壓時(shí)，網(wǎng)面就會(huì)平整地鋪展開(kāi)，從而極大地改變水滴與原子的接觸角度。表面張力不再能夠維持，液滴就在網(wǎng)面上失去了支配力。加電時(shí)，電流會(huì)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(wǎng)面結(jié)構(gòu)趨于平緩。

上圖為其在加電后的平面狀。為了觀察這一過(guò)程、區(qū)分蜂窩網(wǎng)面的形狀（加電/不加電）、及其與液體的直接接觸，研究人員們使用了一臺(tái)隧穿電子顯微鏡。蘇黎世大學(xué)教授Urs Greber表示：理解和控制宏觀/納米微觀層面的相互作用，在納米科學(xué)領(lǐng)域是一場(chǎng)切實(shí)的挑戰(zhàn)。而可電切換、可觀察接觸角的納米網(wǎng)面系統(tǒng)模型，使我們能夠更精準(zhǔn)看到解液體表面摩擦力的基本現(xiàn)象。

舉例來(lái)說(shuō)，這或有助于我們更有效地解決突然出現(xiàn)的‘潤(rùn)滑’問(wèn)題。研究人員們已經(jīng)在生物學(xué)上見(jiàn)識(shí)過(guò)這類(lèi)電控行為，這種效應(yīng)可用于細(xì)胞微層面的控制和處理，創(chuàng)造出更新更復(fù)雜的人造多細(xì)胞排布、并推動(dòng)相關(guān)科學(xué)研究。此外，這種效應(yīng)也是打造微毛細(xì)血管泵的技術(shù)基礎(chǔ)，納米管中的壓力和流量均可通過(guò)電力輕松控制。有關(guān)這項(xiàng)研究的詳情，已經(jīng)發(fā)表在近期出版的《自然》（Nature）雜志上。

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