近日，中國(guó)科大中科院材料力學(xué)行為和設(shè)計(jì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究團(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，在石墨烯納米通道水輸運(yùn)方面取得重要研究進(jìn)展。該成果已發(fā)表在《自然》上。

據(jù)介紹，科研人員利用石墨烯薄的特點(diǎn)提出了一種構(gòu)筑納米通道的新方法，把大小不同的石墨烯堆垛起來(lái)，形成納米量級(jí)的毛細(xì)管道，尺寸可控在0.34納米，是目前實(shí)驗(yàn)室內(nèi)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(wú)摩擦的狀態(tài)高速運(yùn)動(dòng)，但該通道中的流動(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。

中國(guó)科大研究團(tuán)隊(duì)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(jī)理，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，從而大大提高了水的輸運(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。

據(jù)中國(guó)科大特任副研究員王奉超介紹，該研究對(duì)新型納米流體器件的設(shè)計(jì)和開發(fā)具有重要參考意義?；谠摲椒ㄖ苽涞募{米器件，有望進(jìn)一步拓展石墨烯等二維材料在過(guò)濾、篩選、海水淡化和氣體分離等方面的應(yīng)用。（記者 楊保國(guó)）