Исследователи из Центра перспективных 2D-материалов (CA2DM) Национального университета Сингапура создали материал нового типа: со структурой двумерного материала и со свойствами электролита. Возможно, когда-нибудь такие материалы удастся применить для доставки лекарств в организм.

Двухмерный материал — это твердый материал в виде тонкого листа, состоящего всего из одного слоя атомов. Электролит же — это вещество, которое при растворении в воде, или другом растворителе, образует раствор, проводящий электрический ток. Сингапурским ученым удалось впервые в мире создать материал, сочетающий в себе эти свойства. Они добавляли к известным 2D-материалам различные химические группы, которые становятся положительно или отрицательно электрически заряженными в растворителях.

Возможно, самый важный из полученных учеными результатов — открытие способности листа двухмерного электролита менять форму в зависимости от внешних условий. Обычно двухмерные материалы стремятся принять форму листа, так как поверхностные электрические заряды одного знака отталкиваются друг от друга. Но двухмерные электролиты при изменении pH, температуры или концентрации ионов в растворе могут сворачиваться в трубки. Эти трубки настолько тонкие, что их можно назвать одномерными. Они обладают другими физическими и химическими свойствами, но при изменении условий на первоначальные могут снова развернуться в лист. Ученые наблюдали даже сворачивание трубок в шарообразные объекты, которые можно было бы назвать нуль-размерными.

Ученые полагают, что существует огромное количество способов преобразовать в двухмерные электролиты графен и другие двухмерные материалы. Двухмерные электролиты, считают они, похожи по своим свойствам на биологические системы, так как способны спонтанно собираться и формировать нановолокна, которые могли бы найти применение в создании мембран для фильтров, доставке лекарств и производстве интеллектуальных электронных тканей.