Membran Pintar yang Meniru Cara Sel Mengontrol Aliran Ion

Para ilmuwan dari Universitas Chicago dan Northwestern berhasil menciptakan sistem penyaring yang meniru cara sel hidup mengatur aliran ion melalui saluran mikroskopis di membran. Sistem ini bisa menyesuaikan aliran ion tertentu dengan sangat presisi, yang sangat bermanfaat untuk penyaringan air dan teknologi masa depan. Mereka menemukan bahwa menambahkan sedikit ion logam seperti timbal ke dalam larutan dapat menggandakan aliran ion kalium dalam saluran sangat kecil. Ion timbal ini mengubah lingkungan listrik di dinding saluran sehingga ion kalium bisa berikatan dengan ion klorida membentuk molekul netral dan melewati saluran lebih mudah. Menariknya, efek ini dapat dibalik dengan menambahkan ion logam lain seperti kobalt atau barium, yang bersaing dengan timbal dalam mengikat dinding saluran dan mengurangi pembentukan pasangan kalium-klorida. Dengan cara ini, aliran ion bisa diperkuat atau dihambat dengan mudah hanya dengan mengubah jenis ion dalam larutan. Tim peneliti juga menggunakan simulasi komputer khusus untuk memodelkan bagaimana ion-ion ini berinteraksi di tingkat atom. Hasil simulasi sesuai dengan eksperimen, memperkuat pemahaman tentang mekanisme di balik kontrol aliran ion ini. Temuan ini membuka peluang baru untuk menciptakan membran yang bisa menyesuaikan penyaringan secara real-time, misalnya menghilangkan racun dalam air, mengambil mineral berharga seperti lithium dari air laut, dan mengembangkan teknologi komputasi berbasis ion di masa depan.