周道其 2006年05月26日 13:57
美国劳伦斯伯克利国家实验室和加利福尼亚大学以奥尔吉兹•巴卡日恩博士为首的科学家研制成一种过滤元件,纳米管起着过滤元件中膜片的作用。
借助于滤光器工艺原理,科学家学会利用直径小于2纳米的碳纳米管来输送气体和液体,他们还曾在原先研究的利用纳米结构输送物质数学模型基础上设想,物质通过纳米管的速度将非常高,结果证明科学家的计算完全正确。
纳米过滤器的基础是垂直放置双层纳米管型模,纳米管用人工合成方法在蒸汽状态下沉积在氮化硅片基上。在纳米管空心地方充满氮化硅,科学家制成垂直固定在基片上由纳米管组成的膜片。利用酸洗方法释放纳米管两端,从而制成“穿透”的膜片,结果研究人员获得可用于微型电动机械装置中的过滤器。由于纳米管单位面积纳米孔密度大,纳米管中液体与气体动力学物理规律与经典物理学不同,科学家已查明,纳米孔密度为2.5×10
11个/平方厘米的过滤器通过液体的速度比经典理论速度快100~10万倍,在此纳米膜片基础上可制成商业上有效的过滤系统、水淡化系统以及气体或空气净化过滤器。与聚碳酸脂过滤器相比,纳米管过滤器通过的粒子极限更小。
目前,科学家计划进行一系列研究,以便能揭开纳米管高速通过物质神秘效率的秘密。研究人员已拥有解释这一现象的初步理论,科学家指出,他们成功发现在过滤器结构中偶然形成的类似活细胞中水孔的纳米孔,这些纳米孔通过水的速度十分快。