石墨烯埃米孔化身“气体二极管”，北京大学王路达与宋柏合作团队在限域输运领域实现突破

背景：在纳米乃至埃米尺度极端限域空间内，气体分子的定向输运（整流）对于天然气纯化、碳捕获等关键技术具有重要意义，但由于气体分子呈电中性且输运由复杂范德华力主导，调控难度大，是实现高效气体整流的挑战。研究目的：北京大学王路达与宋柏合作团队旨在通过设计不对称（Janus）石墨烯埃米孔，探究并实现气体分子的高效整流输运。结论：团队结合精密实验与理论计算，首次揭示了多种气体分子跨石墨烯埃米孔的整流现象，整流比高达两个数量级；研究证实不对称结构诱导的不对称能垒是关键机制，范德华相互作用起决定性作用，为限域气体输运调控提供了新思路。