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中英团队联手制备出最小尺寸纳米通道

2020/3/26 2:10:52来源:新浪娱乐 编辑:李敏萱

  合肥10月25日电 (杨保国 吴兰)记者25日从中国科大获悉,中英团队在石墨烯纳米通道水输运研究方面取得重要突破,实验制备出最小尺寸纳米通道。此项研究有望在海水淡化、气体分离等领域得到应用。

  据介绍,中国科大中科院材料力学行为和设计重点实验室研究团队与诺贝尔物理奖得主、英国曼彻斯特大学安德烈·海姆教授研究团队合作,实验制备出最小尺寸的纳米通道,为新型纳米流体器件的设计和开发提供了重要参考。该成果近日发表在国际权威学术期刊《自然》上。

  石墨烯不仅是一种最薄的材料,而且表面十分光滑。研究人员把大小不同的石墨烯堆垛起来,形成尺寸在纳米量级的毛细管道。这种超微小的毛细管道的尺寸调整精度可控制在0.34纳米,是迄今为止实验室内能制备的最小尺寸的纳米通道。

  纳米尺度下的物质输运一直是当今实验和理论研究的焦点之一,尤其是当通道尺寸小至分子级别时,通道的表面性质及石墨烯与水之间的固液界面相互作用会对物质输运起决定性作用。

  研究结果表明,在该纳米通道中,水以一种近似无摩擦的状态高速运动。该研究揭示了固液界面相互作用对纳米流动行为具有决定性影响。

  科研人员王奉超介绍,这项研究不仅对纳米尺度下流体输运机理的理解和认知产生重大影响,而且对新型纳米流体器件的设计和开发具有重要参考意义。基于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、海水淡化和气体分离等方面的应用。(完)
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