中科大张振教授团队《自然·通讯》：​基于二维氢键有机框架复合材料的高性能固态质子门控膜

本研究由中科大张振教授团队在《自然·通讯》上发表，主要探讨了基于二维氢键有机框架（2D HOF）复合材料的高性能固态质子门控膜。研究背景源于生物细胞膜中的门控通道蛋白，这些蛋白通过响应环境刺激调节离子流，对维持生命至关重要。研究目的是通过切换质子传输途径而非传统的离子阻塞/激活效应，实现高效的环境湿度控制质子门控。研究结果表明，通过密度泛函理论（DFT）计算，框架内湿度诱导水桥的可逆形成和破坏促进了质子传输模式从吸附位点跳跃到Grotthuss机制的切换，实现了高达5740的质子门控比，超越了现有固态门控装置。结论指出，这种基于固态原理的质子门控膜在环境检测和人类健康监测等领域具有广泛的应用前景。