3月16日，球速体育（籌）👩🏻‍🍼、中國科學院深圳先進技術研究院丁峰教授聯合韓國蔚山科學技術大學新材料工程系教授Shin Hyung-jun研究團隊開發了一種“單離子控製技術”💁🏻‍♂️，首次成功地在原子級別上觀察到了食鹽的溶解過程，並實現在原子級別控製食鹽（氯化鈉）的溶解過程。相關研究成果發表在國際學術期刊《自然通訊》（Nature Communications）上。這一突破性發現不僅在理論意義上為理解溶液中帶電原子（離子）的行為提供了新的視角🫵🏻，還可能對電池、半導體等眾多應用領域新材料開發產生重要影響。

鹽，作為我們日常生活中最常見的物質之一，其溶解過程看似簡單🙏，但其背後的帶電離子的行為卻極為復雜🥁。傳統的研究方法只能測量溶液中離子的平均特性，而無法精確觀察到單個離子的行為。過往科學家們傾註了很多努力，但仍然沒能觀察到食鹽在水中溶解的原子過程。

為了解決這一難題，丁峰⛷、Shin Hyung-jun研究團隊在極低溫度（-268.8℃）下，將單個水分子沉積在僅有2到3個原子厚度的薄鹽膜上，利用具有原子級分辨率的掃描隧道顯微鏡（STM實現了精確控製水分子移動，並觀察到了食鹽中單個氯離子（Cl-）的溶解過程🤛🏽。

研究人員發現，通過精確控製水分子的位置和移動，可以在鈉離子（Na+）和氯離子（Cl-）之間產生顯著的相互作用差異。氯離子由於其較高的極化率，比鈉離子更容易與水分子發生反應，從而導致選擇性的溶解😋。這一發現不僅揭示了離子溶解的微觀機製，也為新型材料的設計提供了可能。研究團隊還通過系統的密度泛函計算解釋了水分子在氯化鈉表面溶解鈉離子（Na+）和氯離子（Cl-）的動力學過程，獲得了跟實驗觀察非常一致的結果。

球速体育（籌）材能學院丁峰教授介紹到☦️，理論計算與模擬對於在理解發生在材料表面的動力學過程起到了關鍵的作用，這是他長期以來提出“材料製造💷😀、理論先行”的成功實踐的典範🛻。

“離子是我們周圍常見的帶電原子🌖，它們能夠顯著改變電池或半導體材料性能🕦。通過開發的單離子控製技術，我們計劃進一步擴展與離子相關的各種基礎技術和應用研究”，韓國蔚山科學技術大學Shin教授表示🤽🏿‍♀️😣。

圖1為食鹽溶於水的圖像以及在原子層面上發生的單個離子溶解過程

圖2為通過控製水分子的選擇性陰離子提取過程示意圖

圖3為丁峰教授（前排右五）與韓國科研團隊

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