Міжнародний колектив вчених виявив, що теплові коливання вуглецевих нанотрубок можуть істотно змінювати характер того, як через них протікає вода. Новий ефект може призводити до чотириразового посилення самодиффузії молекул води в наноканалах, що дозволить вирішити ряд проблем в дизайні нанофлюїдних пристроїв. Дослідження опубліковано в.
Автори проводили комп'ютерне моделювання течії води в двосторонніх вуглецевих нанотрубках за допомогою методу молекулярної динаміки. При цьому вимірювали тертя між рідкою фазою і внутрішніми стінками трубок. Виявилося, що воно періодично змінюється в часі з частотою, що відповідає деяким коливальним модам самої нанотрубки.
Подібна зв'язка призводила до того, що молекули води набували додаткової рушійної сили. У результаті їх коефіцієнт самодиффузії збільшувався аж до 400 відсотків від «нормального» значення. Це означає, що молекули води в такій системі проявляють набагато більшу власну рухливість, ніж раніше передбачала теорія. Це може призводити, наприклад, до різкого підвищення ефективності опріснення води, оскільки дифузія іонів солі буде проходити в кілька разів швидше, ніж у звичайних каналах.
Завдяки використанню краудсорсингової платформи World Community Grid для розподілених обчислень, вчені домоглися умов моделювання, порівнянних з експериментальними. Раніше ще нікому не вдавалося зробити цього для даної системи. На думку авторів, їх дослідження дозволяє глибше зрозуміти процеси, що протікають в нано-пристроях, що в результаті може призвести до нових технологій фільтрації, поділу або опріснення.