图 1. 光敏感的MXene/AuNS/CNF (MAC)膜的示意图。a. NIR光局部照射下的MAC膜。AuNSs和MXene纳米片提高了MAC膜的光热效应从而在膜内产生了光热梯度；b.在光热梯度下，由界面光热渗透流驱动下MAC膜内的阳离子直接传输；c. MAC组分（含MXene, AuNSs和CNF）的图示。
图 2. 限域MAC离子通道的表征。a. MAC组分和自支撑MAC膜的数码照片；b. MAC膜的TEM图，黑色箭头指的是CNFs；c. MAC和MXene和CNFs间的分子间相互作用的图示；含不同d.0 wt%, e. 30 wt%和f. 45 wt% CNFs量的MAC膜的截面SEM图；g. MXene, MAC和水合MAC膜的XRD图。（用于XRD测试的样品信息: MXene [20 mg], MAC [7 wt% AuNSs, 35 wt% CNFs和 20 mg MXene], 水合MAC膜 [MAC膜在去离子水中浸泡过夜]）
图 3. MAC纳米通道内的离子传输。a. 不同KCl浓度下MAC膜的离子传导；b. 带负电的MAC膜表面的EDL形成示意图；c. 在低浓度（左）和高浓度（右）下的离子传输行为。
图 4. MXene纳米通道内的离子流的分子动力学模拟。a.两个不同温度下电解液中MXene纳米通道的模拟体系；b.沿z轴方向整个体系溶液的温度分布；c.沿y轴方向，MXene通道内流体密度分布；d. MXene组分平均原子电荷；e.冷热水池内水分子的数量变化；f.水在MXene纳米通道中从通道中心到通道壁的净质量通量分布；g.纳米通道内流体的超额比焓密度；h.随着时间变化每个蓄水池内的钾离子含量。
图 5. MAC膜的光热离子电流。a.非等温系统中的热渗透流动示意图; MAC膜的离子电流取决于光线照射的位置: b.左，c.中心，d.右; e.连续近红外照射下的饱和离子电流; f.不同光强下线性拟合光热电流; g.柔性离子凝胶- MAC薄膜的原理图和照片; h.100次弯曲循环下，离子凝胶-MAC薄膜的相对电流变化(ΔI/I0)。插图是弯曲半径为1.2厘米的离子凝胶-MAC样品; i.在恒定偏压45 mV下的光热诱导离子开关; j.MAC基的纳米流控电路的概念验证演示，LED模块显示了不同的LED灯泡根据光照位置而开启。给Arduino设置两个电压阈值来切换LED (Vhigh= 65 mV, Vlow= 25 mV)。Arduino设置为亮(k)黄色LED (Vlow<V<Vhigh)，(i)红色LED (V<Vlow)和(m)蓝色LED (V<Vhigh)所有MAC样品都是由优化的MAC比例(7 wt% AuNSs, 35 wt% CNFs, 20 mg MXene)制备，并在1 μM KCl电解液中浸泡。图b-e, h, i, k-m是在相同的光强(157 mW cm-2)下获得的。(f, h)中的误差柱表示三个不同样本的标准差。
文献来源：Photosensitive ion channels in layered MXene membranes modified with plasmonic gold nanostars and cellulose nanofibers. DOI: 10.1038/s41467-023-36039-5.