中國粉體網(wǎng)訊 7月7日晚間消息，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種新現(xiàn)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(huán)境的影響。
研究人員通過IBM創(chuàng)建的一臺虛擬超級計算機對納米管這一在眾多技術(shù)領(lǐng)域展現(xiàn)巨大潛力的材料進行了研究�；谶@臺超級計算機的平臺，可聚合由志愿者們貢獻的計算設(shè)備閑置處理能力，即利用公益眾籌計算力，以支持科學(xué)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(jié)構(gòu)體，其體積非常小，因此可以濾除水流中的雜質(zhì)�？茖W(xué)界最初認(rèn)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(jīng)納米管時，沒有像預(yù)想的那樣被阻礙。
為了了解原因，由清華大學(xué)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一支國際研究團隊開展了一項史無前例的大規(guī)模計算模擬研究，并得到了IBM全球網(wǎng)格大同盟(WCG, World Community Grid)的支持�？茖W(xué)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(chǎn)生顯著的影響。研究人員發(fā)現(xiàn)，由于摩擦減少，這些被稱為聲子的振動可將水分?jǐn)U散的速度增強 300% 以上。
憑借對該現(xiàn)象的新的認(rèn)識，研究人員現(xiàn)在希望優(yōu)化納米管并將它們運用于改進濾水和海水脫鹽系統(tǒng)。隨著全球淡水儲備量的日益減少，經(jīng)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(xiàn)象的這一新的理解還能讓我們更好地了解化學(xué)品和藥品是如何穿過人體細(xì)胞壁上的微小通道，從而帶來醫(yī)學(xué)上的進步。通過進一步的研究，我們還可將這些發(fā)現(xiàn)用于改進淡水和鹽水混合發(fā)電技術(shù)，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(shè)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(wǎng)格計算已支持了近20多個重要的研究項目，為科學(xué)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(tài)系統(tǒng)保護等各領(lǐng)域的重大科學(xué)進步。目前已完成了超過24億項研究任務(wù)；每天處理的新任務(wù)數(shù)超過150萬項。
研究人員通過IBM創(chuàng)建的一臺虛擬超級計算機對納米管這一在眾多技術(shù)領(lǐng)域展現(xiàn)巨大潛力的材料進行了研究�；谶@臺超級計算機的平臺，可聚合由志愿者們貢獻的計算設(shè)備閑置處理能力，即利用公益眾籌計算力，以支持科學(xué)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(jié)構(gòu)體，其體積非常小，因此可以濾除水流中的雜質(zhì)�？茖W(xué)界最初認(rèn)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(jīng)納米管時，沒有像預(yù)想的那樣被阻礙。
為了了解原因，由清華大學(xué)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一支國際研究團隊開展了一項史無前例的大規(guī)模計算模擬研究，并得到了IBM全球網(wǎng)格大同盟(WCG, World Community Grid)的支持�？茖W(xué)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(chǎn)生顯著的影響。研究人員發(fā)現(xiàn)，由于摩擦減少，這些被稱為聲子的振動可將水分?jǐn)U散的速度增強 300% 以上。
憑借對該現(xiàn)象的新的認(rèn)識，研究人員現(xiàn)在希望優(yōu)化納米管并將它們運用于改進濾水和海水脫鹽系統(tǒng)。隨著全球淡水儲備量的日益減少，經(jīng)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(xiàn)象的這一新的理解還能讓我們更好地了解化學(xué)品和藥品是如何穿過人體細(xì)胞壁上的微小通道，從而帶來醫(yī)學(xué)上的進步。通過進一步的研究，我們還可將這些發(fā)現(xiàn)用于改進淡水和鹽水混合發(fā)電技術(shù)，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(shè)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(wǎng)格計算已支持了近20多個重要的研究項目，為科學(xué)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(tài)系統(tǒng)保護等各領(lǐng)域的重大科學(xué)進步。目前已完成了超過24億項研究任務(wù)；每天處理的新任務(wù)數(shù)超過150萬項。
