Selektywny transport jonów leży u podstaw podstawowych procesów biologicznych zapewniających efektywną konwersję energii i propagację sygnału. Naśladowanie tych „jonów” w syntetycznych kanałach nanofluidycznych staje się coraz bardziej obiecujące w realizacji samowystarczalnych systemów poprzez pozyskiwanie czystej energii z różnorodnych środowisk, takich jak światło, wilgoć, gradient zasolenia itp. W tym miejscu przedstawiamy przestrzennie nanoograniczoną strategię separacji jonów, która umożliwia pozyskiwanie energii elektrycznej z adsorpcji CO2 . Ten przełom polega na opracowaniu generatorów na bazie kompozytu nanoarkuszowo-hydrożelowego (NAH), w których przeciwnie naładowane jony są uwalniane w wypełnionych wodą kanałach hydrożelowych po adsorbowaniu CO2 . Dostrajając wielkość jonów i interakcje między kanałami jonowymi, uwolnione kationy w skali stu nanometrów są przestrzennie ograniczone w sieci hydrożelowej, podczas gdy aniony w skali ångströma przechodzą bez przeszkód. Prowadzi to do niemal idealnego rozdzielenia anionów/kationów w generatorze z selektywnością (D - /D + ) do 1,8 × 10 6 , umożliwiając konwersję na zewnętrzną energię elektryczną. Przy wzmocnieniu poprzez połączenie wielu zaprojektowanych generatorów, indukowany separacją jonów prąd o napięciu sięgającym 5 V jest wykorzystywany do zasilania urządzeń elektronicznych. W badaniu tym przedstawiono skuteczną strategię przestrzennego nanoograniczenia na potrzeby szeroko wymaganej, wysoce precyzyjnej separacji jonów, zachęcając do stosowania techniki ujemnej pod względem emisji dwutlenku węgla z jednoczesną adsorpcją CO 2 i wytwarzaniem energii.
