5月14日，記者從西安交通大學獲悉：該校科研人員在納米尺度水的毛細流動中有新發現，全面揭示了毛細流動的尺度依賴性，打破了通道越小阻力越大流動越慢的固有認知。科研人員構建的毛細流動模型為納米流體力學提供了統一的見解，標志著在該領域邁出了重要一步。

由于表面效應、小尺寸效應等納米尺度效應，納米空間受限水完全有別于宏觀體相水，經典流體力學理論通常不再適用。因此，如何通過充分考慮納米尺度效應實現納米空間受限水流動過程的理論描述就成為重要的學術難題。但受限于實驗技術，目前對納米尺度毛細流動的直接實驗研究止步于10納米。

西安交通大學綠色氫電全國重點實驗室白博峰、孫成珍教授團隊通過高精度大尺度分子模擬，研究了特征尺度在亞納米至30納米間的納米通道內水的毛細流動特性。研究發現納米受限空間尺度減小將導致水的毛細流動能力低于經典理論預測，且偏差隨尺度降低而顯著增加，符合常規實驗發現。但當通道特征尺度繼續降低至3納米時，水的流動發生意料之外的逆轉，表現出反常的流動增強特性，使得理論偏差不升反降。

同時，團隊發現納米受限水的結構依賴于受限尺度，并產生兩種相反的尺度依賴效應，分別為能夠增加流動阻力的長程粘性增強效應和增加流動動力的短程分離壓效應，尺度效應的不匹配使得納米尺度水的毛細流動表現出特異的非單調尺度依賴性，這種特異尺度依賴性廣泛存在于親水和疏水納米通道中。

該發現為納米空間受限流體流動特性理論體系的完善和以納米尺度水分子快速輸運和精準調控為基礎的膜分離、能源轉化等技術的開發與升級奠定了堅實的理論基礎。