碳纳米管的两项技术新突破介绍如下：

碳纳米管可净化海水

科学家Lawrence Livermore与东北大学的研究人员合作，开发出可以从海水中脱盐的碳纳米管。纳米管是由碳原子制成的中空结构，独特的碳原子排列顺序使其比人类的头发薄5万倍以上。纳米管的超光滑内表面导致其透水性极高，而其内部微小的孔径可阻止较大盐离子的进入。

急剧增加的淡水需求对全球范围内的可持续发展构成了威胁，这将会造成40亿人缺水的严重后果。目前的水净化技术模仿了高效的水选择性生物蛋白质的专门孔膜。“我们发现直径小于0.8纳米的碳纳米管具有方便运输的关键性结构特征，狭窄的疏水通道迫使水分子以单一流动的形式排列移位，这种现象与最有效的生物水转运体相似，”一名LLNL博士后研究员Ramya Tunuguntla解释道。

直径大于1nm的碳纳米管的水运计算机模拟和实验研究表明，尽管水流量确实在持续增加，但其与生物蛋白质的运输效率不符，并没有有效地分离盐，特别是在较高盐浓度下。LLNL团队取得的关键性突破是使用直径更小的纳米管，以满足提高性能的需求。

“这些研究揭示了水运机构的细节，表明合理操纵这些参数可以提高孔隙效率，”此项研究的合作者东北大学的物理学教授Meni Wanunu说道。“CNT纳米管是研究分子运输和纳米流体的独特平台，”CNT项目首席研究员和本文资深作者Alex Noy解释，“令人为之惊奇的是，他们的亚纳米尺寸，光滑的原子表面、与细胞水输送通道的相似性使得它们与此项目的研究目的极为契合，使得合成水通道的性能比自然水更为优越。”LLNL科学家及其同事的这一发现对下一代水净化技术有着极为显著的影响，并将为下一代高通量膜的开发开辟新的道路。

新碳纳米管纱线拉伸即可点亮LED

“简单来讲，你拿一条纱线，拉伸它，就会产生电能。把它们缝进上衣，无需外加电源，人正常呼吸就能产生电信号。”美国德克萨斯大学达拉斯分校纳米研究所卡特·海恩斯博士就近日发表在《科学》杂志上的一项中外合作研究成果接受采访时说。

这种名为Twistron的纱线由许多碳纳米管纺成，单根碳纳米管直径比人头发丝直径小一万倍。为了使纱线具有高弹性，研究人员不断提高捻度，使其形成类似弹簧的结构。

“这些纱线本质上是一种超级电容器，但它无需外加电源来充电。”纳米研究所李娜博士告诉科技日报记者。因为碳纳米管与电解质的化学电势不同，当纱线浸入电解质时，一部分电荷便会嵌入其中。纱线被拉伸时，体积减小，使电荷相互靠近，电荷产生的电压增高，从而获得电能。

“以每秒30次的频率拉伸时，纱线可产生250瓦/千克的峰值电功率。一根重量小于苍蝇的纱线，每次被拉伸时，就可以点亮一个LED。”纳米研究所主任、文章通讯作者之一雷·鲍曼博士介绍说，与其他可织布发电纤维相比，单位重量的Twistron纱线产生的电功率可提高百倍以上。

值得一提的是，盐水也可作为电解质。发电纱线的输出可随纱线体积的增大，以及并行工作的纱线数量的增高而等比例放大。“如果降低生产成本，Twistron最终可用于海浪发电。”鲍曼表示。

据悉，目前碳纳米管纱线最适合的应用是为传感器或物联网通讯供电。“基于我们实现的平均输出功率，只需31毫克的纱线,便可为物联网在一个半径100米的范围内，每10秒钟传输2千字节数据包。”