Nanofluïdica, het veld dat stromen op nanoschaal bestudeert, heeft de afgelopen jaren veel vooruitgang geboekt. Het veld bloeit dankzij de ontwikkeling van nieuwe materialen, in het bijzonder nanobuisjes en 2D-materialen, waarmee het mogelijk is om goed gecontroleerde nanofluïdische apparaten te fabriceren die geschikt zijn voor het onderzoek van nanofluïdische eigenschappen tot op de kleinste schalen.

Echter, ondanks de rijkdom aan nieuw gedrag gerapporteerd in de kunstmatige nanokanalen, ze zijn nog ver verwijderd van de indrukwekkende complexiteit van de biologische machinerie. De natuur doet veel voortreffelijke dingen met ionen en vloeistoffen op kleine schaal, en op een zeer efficiënte manier:men kan citeren, bijvoorbeeld, geactiveerd transport, ionisch pompen, informatie opslag, enz. Inspiratie halen uit sommige van deze functionaliteiten om ze te reproduceren in kunstmatige apparaten zou een enorme sprong voorwaarts zijn om iontronica te ontwikkelen.

Veel biologische apparaten vertonen geactiveerde reacties onder verschillende stimuli, en een dergelijk gedrag zijn de mechanische-transductiekanalen die bijvoorbeeld betrokken zijn bij aanrakingsdetectie of oorhaarcellen. In de huidige krant laten we zien dat kleine (eencijferige) koolstofnanobuisjes, met een straal van 2nm, vertonen een mechanisch-gevoelige respons, die bovendien erg lijkt op die van hun biologische tegenhanger, waarbij de geleiding van de CNT een sterke en kwadratische afhankelijkheid vertoont van de toegepaste druk.

We kunnen dit gedrag zelfs theoretisch rationaliseren met een analytische voorspelling voor de drukafhankelijke conductantie. Dit toont aan, overigens, dat de mechanogevoelige respons wortel schiet in de ultralage wrijving die wordt vertoond door koolstofnanobuisjes met de kleinste maat. Dit demonstreert de verdere uniciteit van materialen van koolstofnanobuisjes als water- en ionentransporters. We benutten hier zijn unieke eigenschappen om niet-lineaire, gestimuleerd vervoer.

Dit fenomeen opent nieuwe mogelijkheden voor de ontwikkeling van geavanceerde iontronische functies in de toekomst. Het gedemonstreerde gedrag vormt een voorwaarde om geïntegreerde nanofluïdische systemen te bouwen, en zo'n mechanogevoelige respons is een bouwsteen om aanraking en waarneming op nanoschaal te ontwikkelen, geïnspireerd door biologische systemen.