記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校材料力學(xué)研究團(tuán)隊(duì)與諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主、英國曼徹斯特大學(xué)安德烈·海姆教授團(tuán)隊(duì)合作，近期實(shí)驗(yàn)制備出最小尺寸的石墨烯通道，可以顯著提升納米尺度下水的輸運(yùn)效率，為設(shè)計(jì)用于海水淡化、氣體分離、人體仿生的新型納米流體器件提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

    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，它不僅是一種最薄的材料，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，形成尺寸在納米量級的毛細(xì)管道。這種超微小的毛細(xì)管道的尺寸調(diào)整精度可控制在0.34納米，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。

    據(jù)了解，納米尺度下的物質(zhì)輸運(yùn)是當(dāng)今理論和實(shí)驗(yàn)研究的焦點(diǎn)之一。中科大材料力學(xué)行為和設(shè)計(jì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)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。

    日前，國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表了該成果。論文的共同通訊作者、中科大特任副研究員王奉超介紹，該研究不僅對納米尺度下流體輸運(yùn)機(jī)理的理解和認(rèn)知產(chǎn)生重大影響，而且對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，有望拓展石墨烯等二維材料在海水淡化和氣體分離等方面的應(yīng)用。

    “人的生命體中有不少納米尺寸的通道，如果能開發(fā)出仿生器件，將具有重大的醫(yī)療意義，這是我們當(dāng)前的研究方向之一。”王奉超說。