▲这是一滴离子液体（红色），在水乙醇溶剂（蓝色）中有活动的孔（白色的孔）。这些孔在液滴内部推进。
6月28日，日本东京都市大学的研究人员在《软物质》杂志上发表论文表示，他们在实验中观察到，在水-乙醇混合物中，离子液体（IL）的液滴会自行形成小孔。这种奇怪而复杂的现象是由离子液体的溶解方式和液滴周围的边界波动的相互作用所驱动的。自驱动运动是活性材料的一个重要特征，它是指活性材料利用环境能量进行自我驱动，这在药物输送和纳米机器推进方面具有潜在的应用。
大多数人都熟悉物质是如何混合或溶解的。例如，我们知道水和乙醇在室温下混合得很好；还有常见的酒精饮料。它们的混合程度取决于混合物所处的环境，比如温度和压强。然而，当我们加入另一个成分时，溶解就会发生复杂的变化。由东京都市大学物理系副教授Rei Kurita带领的研究小组正在研究离子液体（IL）如何在水和乙醇的混合物中溶解。离子液体是在环境条件下完全由离子组成的液体。由于IL对干燥的耐受性和溶解其他难溶材料的能力等特性，它们被称为“未来的溶剂”；在未来，研发人员将重点关注它们如何在工业过程（如电池生产、制药和回收）中发挥作用。
研究小组在乙醇和水的混合物底部放置了一个小液滴。他们调整温度和醇水比例，期望在IL和水乙醇之间形成一个边界或界面，并逐渐混合。然而，他们所看到的现象令人吃惊：随着时间的推移，小液滴内部出现了一些孔洞，这些孔洞可以在小液滴内部推进。
他们发现这个奇怪的现象是水-乙醇混合物在界面周围自然波动的结果。在这种情况下，混合物接近临界点，这时组分的微小变化会产生重大影响。在这种情况下，它们足以在局部促进IL混合到水乙醇混合物中；IL与水相互作用的独特方式导致了成分的进一步局部变化，形成一个正反馈回路，或不稳定状态。这种影响很剧烈，能导致表面张力的变化，使表面变得凹凸不平，形成孔洞，还能使这些孔洞随流移动。因此这些孔洞被称为活性孔洞。
他们的发现为一种新的合成活性物质铺平了道路，这种物质可以自发地从周围环境中吸收能量并将其转化为动能。随着纳米级药物输送和推进的发展，这一新现象可能会激发人们对新型工业应用的研究，并进一步促进人们对活性现象的学术兴趣。
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编译：Coke 审稿：阿淼 编辑：张梦
来源：https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-06/tmu-hi062718.php
