碳納米管是由碳原子組成納米管狀結(jié)構(gòu),呈類石墨晶格。實驗和模擬計算都表明,碳納米管中的水,由于界面接近無摩擦,可以超高速流動,完全超過經(jīng)典模型的理論預(yù)測。這一現(xiàn)象激發(fā)科學(xué)家對基于納米管的薄膜的大量研究及其在脫鹽,納濾以及能量捕獲等領(lǐng)域的應(yīng)用。
問題在于:水在碳納米管中的流動機(jī)理,以及水-碳界面行為仍然未有定論,難以指導(dǎo)新型材料的可控設(shè)計和實際應(yīng)用。
有鑒于此,Secchi等人報道了一種納米噴流檢測技術(shù),可以超高靈敏度檢測單根碳納米管中壓力驅(qū)動的流動速率和透過性。
圖1. 納米噴流技術(shù)檢測單根碳納米管中流體流動!
研究表明,碳納米管中水的摩擦系數(shù)受半徑影響:碳納米管半徑越小,摩擦系數(shù)越低。另外,研究人員在BN中沒有發(fā)現(xiàn)滑移現(xiàn)象。這可能是由于BN和碳納米管雖然在晶體結(jié)構(gòu)上比較類似,而電子結(jié)構(gòu)大不相同。碳納米管和BN中的這種流動現(xiàn)象的差異可能來自于界面的原子尺度差異。
圖2. 半徑影響
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