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看似一點用都沒有的科學才能改變世界，而看似很唬人的科學不是PPT就是實用價值不大[捂臉]美國科學家已經開發出了一種能夠與天然膜相匹配的合成膜，這些膜具有很多應用，比如它們可以讓質子隨意進出細胞，用於能源應用。這項研究設計了一種獨特的聚合物基材料，在質子通過膜的傳輸方面與天然膜蛋白一樣有效。
離子傳輸對於許多生物功能和技術都很重要。比如說離子傳輸是鋰離子電池和水淨化系統原理的一部分，它也是生物燃料和藥品生產的關鍵。這種新穎的設計方法為可伸縮合成材料鋪平了道路，這些材料將有潛力用於一系列基於膜的技術。
我們知道生物細胞由形成膜結構的脂質雙層組成。這種膜由多種分子組成，包括跨膜蛋白等等，它們可以快速、選擇性地將離子和分子導入和離開細胞。為了模擬生物膜，一組科學家開發了一種功能性聚合物的材料設計方法，通過使用一組可以以不同方式分組的單體來實現所需的功能性。該研究使用計算機模擬來預測聚合物段在膜中的位置。美國科學家們利用高通量同位素反應堆HFIR的中子散射測量來描述聚合物系統的結構，HFIR是美國能源部科學用戶辦公室的一個設施。
這些研究表明，聚合物確實可以穿透聚合物膜，這將有助於優化質子傳輸。熒光成像和量熱法顯示聚合物系統的傳輸特性表明其質子轉移速率與生物膜相似。這些聚合物基材料的設計和可擴展性為設計新型材料鋪平了道路，這些材料模擬了生物材料的其他應用範圍。