可量身定制的原子级管道
日期：2016年9月7日
资源：曼彻斯特大学（University of Manchester）
概要：研究人员开发出了一种新工艺，能够制造出原子级别大小的管道。
近日，由博士后研究员Radha Boya及诺贝尔奖得主Andre Geim带领的曼彻斯特大学研究团队，在《Nature》期刊上展示了如何将不可能变为可能。
他们开发出的新技术十分精致、适应性强且简单明了。实际上，该技术与著名的石墨烯材料制备方法正相反。人们制备石墨烯时，通常取一片石墨材料并用胶带提取出单层碳原子制备石墨烯，扔掉剩余的石墨。
在这份研究中，曼彻斯特大学的科学家们同样从石墨中提取出一条石墨烯，但他们扔掉了石墨烯，而把注意力放在了剩下的部分：含有超薄空腔的石墨晶体结构。
这种原子级空腔可由多种材料制成，不仅能得到所预期的尺寸，而且能实现毛细管壁所具有的性能。这些原子级材质或光滑或粗糙，或亲水或疏水，或绝缘或能传导，或带电或呈中性，等等。
石墨孔洞可制成空腔（以储存各种物质）或开放式的管道（以传递不同的气体液体），极具基础研究和应用价值。目前，这种狭窄的孔隙材料，它的潜在应用范围几乎能涵盖设计者的能想到的所有领域。
原子尺度材料的性质有别于宏观世界中所接触到的性质。曼彻斯特大学的研究团队为我们展示了水分子是如何通过这种狭窄管道的，并证明这种材质的特殊性。
令人们惊奇的是，他们发现水分子高速流动的过程中几乎没有阻力，似乎这种孔道拥有了大于其真实孔径上千倍的尺寸。
Radha Boya介绍说：“这是一种全新的纳米尺度体系。如此之大的毛细管力即使在理论中，也从未考虑到过。如此高的设计精度也从未有人曾想过。本研究为全新的过滤技术、海水淡化、气体分离技术提供了新的发展方向，并在大量其他领域也有望做出贡献。”
Sir Andre补充说：“从未知领域中有所发现当然是讨喜的，在这狭小的空间中发现这样新奇的科学现象着实让我们惊叹。即使是事后来看，我从没期待过这种发现会有如此好的效果。还有无限的可能等待我们去研究去发现，让我们拭目以待。眼前的机遇让我们欣喜若狂。”
翻译：房体明
审稿：林然
原文地址：https://www.sciencedaily.com/releases/2016/09/160907135129.htm
留言