Водный насос на основе углеродной нанотрубки

 


Ученые-физики из Китая и Великобритании разработали теоретическую модель насоса, перекачивающего молекулы воды в нанометровых размерах.

Как показывают расчеты Хайпин Фанга (Haiping Fang) и его коллег из Китайской Академии Наук (Chinese Academy of Sciences), теоретически такая наномашина возможна.

В качестве основной движущей силы в насосе выступают электрические заряды, а роль канала выполняет углеродная однослойная нанотрубка. Длина нанотрубки – 23 ангстрема, диаметр – 8.1. Оба ее конца закреплены на графитовых листах, размещенных в водном растворе.

По вертикали нанотрубки асимметрично размещены три заряда – два по 0,5e и один 1e, которые форсируют дипольный момент молекул воды в канале нанотрубки таким образом, что с помощью внешнего поля воду можно перемещать вдоль канала нанотрубки, обеспечивая, таким образом, нагнетание молекул воды через нее.

Как говорит Фанг, конструкция нанонасоса был «подсмотрен» у природы, он использует почти такие же принципы работы, как и нанопоры в клеточной мембране.

Хотя пока такое устройство создать трудно, но ученые уверены, что в ближайшем будущем у них появится возможность сконструировать ряд подобных нанонасосов.

Более того, Фанг и его коллеги ожидают, что нанонасос найдет применение в системах доставки лекарств, очистки воды или в лабораториях-на-чипе для быстрого анализа биомолекул.


Источник: NanoNewsNet