1樓：宮非
2019-01-27
你說的可是2nm 大小的碳奈米管怎麼去觀察流體的移動？過去，所有類似的研究僅限於在模擬或是通過製備成高分子膜來觀察，像是卡耐基梅隆大學的Thomas J. A.
等通過分子模擬證明，隨著碳奈米管直徑增大，管內水的粘度逐漸增大，從而對傳遞阻力產生顯著影響。(Nano Letters, 2008, 8(9): 2788-2793.
)檢測具有確定半徑 () 和長度 () 的單層碳奈米管 (SCNTs) 和氮化硼奈米管 (BNNTs) 需要克服兩個方面的難題。首先，當減小至奈米級別時，通過奈米管的流速迅速下降致使難以檢測。2016 年，法國巴黎第七大學的Alessandro Siria 和Lydéric Bocquet 等人對流體在碳奈米管中的輸運機制和水–碳介面之間的機理進行了研究。
該研究團隊通過觀測奈米管外的流體射流解決了這一問題，管外流由 和在奈米管口處的流體動量傳遞產生的驅動力 表徵。
第二個問題是，很難以奈米管尖端突出成奈米針的形式設計乙個可操做和使用的單層奈米管的實驗體系。該研究團隊通過控制奈米管長度和直徑的方式克服了這一難題，研究了五種不同尺寸的 SCNTs 發現，在單層奈米管中，流速可以被精確測定，隨著流體從單層奈米管中流出，水射流的力沒有分散。SCNTs 中出現依賴半徑的表面滑移，與SCNTs 具有相似晶體結構、不同電子結構的BNNTs 沒有出現滑移現象，說明流體在物質邊界流動時與物質的"原子性質"有關。
噴流實驗裝置示意圖
Ref.: Nature, 2016, DOI: 10.1038/nature19315.
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