據美國物理學家組織網11月28日(北京時間)報道，最近，英國劍橋大學科學家開發出一種名為“集合滲透震動”(collective osmotic shock，COS)的新方法來制造多孔納米材料，可大大提高制造效率，在水資源過濾、發光設備制造和化學傳感器等方面具有廣闊應用前景。新研究發表在《自然·材料學》上。

人們以前認為，要制造多孔材料必須有主輔成分，輔料成分既要和主料成分相連，還要與外界相通，這樣才能便于清除，輔料成分除去后，就在主材料上留下小孔。而在新方法中，輔料成分完全被包入主料中形成陣列，利用輔料的滲透力和結構形成納米孔，更加高效靈活。

論文領導作者、劍橋大學卡文迪許實驗室的埃森·西瓦尼亞說：“這種方法就像化學課上把鹽水氣球放在淡水浴中，演示怎樣能把鹽從氣球中取出。鹽無法離開氣球，但水會不斷進入，不斷沖淡氣球中的鹽度。更多水進入后，氣球會漲起甚至爆裂，鹽就被完全釋放出來。”

“在我們的實驗中基本也是如此。輔料被陷落在主材料的成分中，產生了一系列微小爆裂，由此和外界連通而釋放出被包在其中的輔料成分，給主材料打開許多小孔。” 西瓦尼亞說，這種獨特的工藝也可用來開發過濾器，能清除水中極微小的染料顆粒。目前，這是一種有效的過濾系統，可幫助貧困獲得淡水，還可以用于過濾地下水，清除工業廢水中的重金屬。隨著進一步開發，它還能成為一種低技術含量低耗能的海水淡化路線。

研究人員還和光子與光電學專家合作，用新工藝制作的材料做成電極模板，用在發光設備中。由于材料微孔具有獨特的堆積式陣列，提供了一種高效多光子層，能吸收微量的化學物質而改變顏色，可用在傳感器或光學組件中。西瓦尼亞還指出，目前他們還在進一步開發該技術在多方面的應用，如太陽能電池、超級電容電極、燃料電池等。

由于具備密度低、強度高、重量輕、隔音隔熱等連續介質材料所不具備的特點，多孔材料一直受到材料學家的青睞。再加之納米材料的特殊性能，納米多孔材料更是成為科學家關注的熱點。然而，以往制備納米多孔材料的過程復雜且昂貴，不僅要通過傳統方法移除材料中的小組分形成納米孔，且必須對小組分材料有所考慮，使用多重金屬組分。新方法使制備方法大大簡化，成本也大幅降低，這無疑為這種用途廣泛的特殊材料鋪平了通向應用的道路。