科學家發現碳納米管清水新方法

中國粉體網訊    7月7日晚間消息，科學家們發現了一種新現象，能夠使碳納米管在特定條件下大幅提高濾水效率并降低成本，同時減少環境的影響。

　　研究人員通過IBM創建的一臺虛擬超級計算機對納米管這一在眾多技術領域展現巨大潛力的材料進行了研究。基于這臺超級計算機的平臺，可聚合由志愿者們貢獻的計算設備閑置處理能力，即利用公益眾籌計算力，以支持科學家進行尖端的模擬計算。

　　碳納米管—— 一種采用類似于鉛筆石墨的材料制成的微小的空心結構體，其體積非常小，因此可以濾除水流中的雜質。科學界最初認為，其狹窄的直徑會減緩水流的速度。驚人的是，早期的實驗表明，水在流經納米管時，沒有像預想的那樣被阻礙。

　　為了了解原因，由清華大學科學家領導的一支國際研究團隊開展了一項史無前例的大規模計算模擬研究，并得到了IBM全球網格大同盟(WCG, World Community Grid)的支持。科學界之前進行的模擬難以對實際水流速率進行研究，因為這需要成本更加高昂的計算力。

　　新的模擬實驗使用了巨大的計算力，揭示了在特定條件下，納米管中原子的自然、隨機熱振動可能對水流產生顯著的影響。研究人員發現，由于摩擦減少，這些被稱為聲子的振動可將水分擴散的速度增強 300% 以上。

　　憑借對該現象的新的認識，研究人員現在希望優化納米管并將它們運用于改進濾水和海水脫鹽系統。隨著全球淡水儲備量的日益減少，經過改進、成本更低的純化工藝可以幫助人們獲得飲用水和灌溉用水。目前全球近10億人缺少安全的飲用水。

　　對這一現象的這一新的理解還能讓我們更好地了解化學品和藥品是如何穿過人體細胞壁上的微小通道，從而帶來醫學上的進步。通過進一步的研究，我們還可將這些發現用于改進淡水和鹽水混合發電技術，即Osmotic Power 。

　　過去十年里，全球約70萬人和80個國家的460所院校提供的300多萬臺計算機和移動設備為WCG的重要項目提供了虛擬的超級計算力。自該計劃開展以來，世界公共網格計算已支持了近20多個重要的研究項目，為科學研究貢獻了超過100萬年、價值4億美元的計算時間，并且推動了癌癥研究、艾滋病治療、基因重組、太陽能和生態系統保護等各領域的重大科學進步。目前已完成了超過24億項研究任務；每天處理的新任務數超過150萬項。