中科大在石墨烯納米通道水輸運研究取得突破

　　近日，中國科大中科院材料力學行為和設計重點實驗室研究團隊與諾貝爾物理學獎得主、英國曼徹斯特大學教授安德烈·海姆研究團隊合作，在石墨烯納米通道水輸運方面取得重要研究進展。該成果已發表在《自然》上。

　　據介紹，科研人員利用石墨烯薄的特點提出了一種構筑納米通道的新方法，把大小不同的石墨烯堆垛起來，形成納米量級的毛細管道，尺寸可控在0.34納米，是目前實驗室內能制備的最小尺寸的納米通道。在該通道中，水以一種近似無摩擦的狀態高速運動，但該通道中的流動細節和機理用目前的實驗手段難以表征和分析。

　　中國科大研究團隊采用理論分析和分子模擬方法，研究了納米通道中的水傳輸機理，發現分子尺度下固液界面作用將增大水傳輸的驅動力，從而大大提高了水的輸運效率，使得納米尺度下的流體輸運表現出跟宏觀尺度截然不同的尺寸效應。該研究揭示了固液界面相互作用對納米流動行為具有決定性影響。

　　據中國科大特任副研究員王奉超介紹，該研究對新型納米流體器件的設計和開發具有重要參考意義。基于該方法制備的納米器件，有望進一步拓展石墨烯等二維材料在過濾、篩選、海水淡化和氣體分離等方面的應用。