中科大在石墨烯纳米通道水输运研究取得突破

(记者杨)近日，中国科学院材料力学行为与设计重点实验室、中国科技大学的研究团队与诺贝尔物理学奖获得者、英国曼彻斯特大学的教授的研究团队合作，在石墨烯纳米通道的水输运方面取得了重要的研究进展。结果已经发表在《自然》杂志上。

据报道，研究人员提出了一种利用石墨烯的薄度构建纳米通道的新方法。将不同尺寸的石墨烯堆叠起来形成纳米尺寸的毛细管通道，尺寸可控在0.34纳米，是目前实验室可以制备的最小的纳米通道。在该通道中，水以近似无摩擦的状态高速运动，但是该通道中的流动细节和机理难以用现有的实验手段来表征和分析。

中国科技大学的研究团队通过理论分析和分子模拟的方法研究了水在纳米通道中的传输机制。研究发现，分子尺度的固液界面效应会增加水传输的驱动力，从而大大提高水传输效率，使纳米尺度的流体传输呈现出与宏观尺度完全不同的尺寸效应。研究表明，固液界面相互作用对纳米流动行为有决定性的影响。

中国科技大学特别副研究员王凤超认为，该研究对新型纳米流体器件的设计和开发具有重要的参考意义。该方法制备的纳米器件有望进一步拓展石墨烯等二维材料在过滤、筛选、海水淡化、气体分离等方面的应用。

《中国科学新闻》(第一版集锦，2016年10月26日)