本報(bào)訊 記者10月19日從中科大獲悉，該校中科院材料力學(xué)行為和設(shè)計(jì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)與諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主、英國(guó)曼徹斯特大學(xué)教授安德烈·海姆研究團(tuán)隊(duì)合作，不僅制備出世界上最小尺寸的石墨烯納米通道，并且解開(kāi)了石墨烯納米通道水輸運(yùn)的秘密。成果發(fā)表在最新一期國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》上。

石墨烯是由碳原子構(gòu)成的只有一層原子厚度的二維晶體，以其獨(dú)特的力學(xué)和電學(xué)特性，被稱(chēng)為“神奇材料”。它不僅是一種世界上最薄的材料，而且表面十分光滑。利用石墨烯的這一特點(diǎn)，研究人員提出了一種構(gòu)筑納米通道的新方法，該通道的尺寸調(diào)整精度可以控制在0.34納米，這是迄今為止實(shí)驗(yàn)室內(nèi)能制備的最小尺寸的納米通道。

納米尺度下的物質(zhì)輸運(yùn)一直是當(dāng)今實(shí)驗(yàn)和理論研究的焦點(diǎn)之一，通道的表面性質(zhì)及固液界面相互作用會(huì)對(duì)物質(zhì)輸運(yùn)起決定性作用。研究結(jié)果表明，水在該納米通道中以一種近似無(wú)摩擦的狀態(tài)高速運(yùn)動(dòng)。然而，該通道中的流動(dòng)細(xì)節(jié)和機(jī)理，用目前的實(shí)驗(yàn)手段難以表征和分析。中科大團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，分子尺度下固液界面作用將增大水傳輸?shù)尿?qū)動(dòng)力，從而大大提高水的輸運(yùn)效率，使得納米尺度下的流體輸運(yùn)表現(xiàn)出跟宏觀尺度截然不同的尺寸效應(yīng)。該研究揭示了固液界面相互作用對(duì)納米流動(dòng)行為具有決定性影響。（記者 桂運(yùn)安）