美国国家标准与技术研究院（NIST）的研究人员进行了模拟研究，表明石墨烯可以用特殊的孔进行修饰，作为液体中离子的可调滤波器或过滤器。

NIST团队发现石墨烯可以拉伸成可调离子过滤器

该概念可以应用于纳米级机械传感器，药物输送，水净化和用于离子混合物的筛子或泵，类似于生物离子通道，这对于活细胞的功能是至关重要的。

项目负责人亚历克斯斯莫利亚尼茨基说：“想象一下，像一个细网状厨房过滤器，糖流过它。” “你以这样的方式拉伸过滤器，使得网格中的每个洞都变大1-2％。你会期望通过网格的流量增加大致相同的数量。嗯，这里它实际上增加了1,000％。我觉得这很酷，有很多应用程序。“

如果可以通过实验实现，这种石墨烯筛将是第一个在拉伸时提供离子流指数增加的人工离子通道，为快速离子分离或泵或精确盐度控制提供了可能性。 Smolyanitsky说，合作者计划对这些系统进行实验室研究。

NIST的分子动力学模拟主要集中在尺寸为5.5×6.4纳米（nm）的石墨烯片上，并具有衬有氧原子的小孔。这些孔是已知能捕获金属离子的冠醚 - 电中性环状分子。先前的NIST模拟研究表明，这种类型的石墨烯膜可用于纳米流体计算。

在模拟中，石墨烯悬浮在含有氯化钾的水中，氯化钾是一种分解成钾离子和氯离子的盐。冠醚孔可以捕获具有正电荷的钾离子。捕获和释放速率可以电控制。施加各种强度的电场以驱动流过膜的离子电流。

然后研究人员用不同程度的力量模拟拖曳膜，以拉伸和扩张毛孔，大大增加钾离子通过膜的流动。向各个方向伸展的效果最大，但即使只朝一个方向拉动也会产生局部效果。

研究人员发现，离子流量的意外大幅增加是由于许多因素的微妙相互作用，包括石墨烯的薄度;离子与周围液体的相互作用;和离子 - 孔隙相互作用，当孔隙略微拉伸时会减弱。根据Smolyanitsky的说法，离子与周围环境之间存在非常敏感的平衡。