近日，《自然·通讯》(Nature Communications)报道了西北工业大学谢彦博团队在Bretherton气泡薄膜研究方面的突破性进展。该研究利用阻抗测量等方法率先实现了固体界面上Bretherton气泡薄膜厚度的准确测量，而这也是自1961年Bretherton提出管道中气泡运动以来一直困扰的问题。同时论文还展示了其作为一种新型的三相界面纳米通道的潜质，不仅能够实现现有纳米通道的离子极化等功能，还可以作为一种新的生物检测原理，开拓了一类新的尺寸可调控的软物质纳米通道。该论文的第一作者为我校博士研究生马昱，唯一通讯作者为谢彦博教授。
纳米通道是进行纳米尺度中物质传输和能量转换等方面研究的重要平台，而界面属性和尺寸是决定了纳米通道属性和研究对象的两个关键物理参数。该研究利用微气泡在圆柱形玻璃毛细管中形成的液体薄膜作为纳米通道，不仅极大地降低了纳米通道的制作技术成本，同时也构建了固-液-气三相界面的新型纳米通道。该研究发现液体薄膜的厚度与溶液中的离子浓度，pH以及固体界面的浸润性均有关系，并通过测量阻抗等方法研究出液膜厚度在10～1000nm之间变化的规律。
该研究将液体薄膜拓展为一类新的纳米通道，展示了其不仅具有一些传统的固体纳米通道的功能，如离子极化效应等，还能够作为一类新的利用浸润性变化实现生物化学检测的原理。该研究中利用抗原抗体特异性反应产生的浸润性变化，能够在短时间内产生薄膜厚度的变化从而实现快速、高灵敏度的特异性免疫反应检测，最大灵敏度可高出传统固体通道两个数量级。文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-14580-x, DOI: 10.1038/s41467-020-14580-x.
该研究得到了天津大学段学欣教授课题组以及荷兰特文特大学合作课题组的帮助，以及西北工业大学公共分析测试中心的技术支持和国家自然科学基金委和中央高校基本科研专项资金的资助。
