纳米管道中水的传输对生物、物理和纳米技术等都非常重要。例如，生物细胞膜上的蛋白水通道（发现者获2003诺贝尔化学奖）是生命的关键，污水处理和海水淡化的关键是管道中水流的传输。生物细胞膜上的蛋白水通道为我们提供了水高速传输并能阻挡离子通过的样板，但是其物理机理还没有完全理解。在这个报告中，我们将介绍这种水通道的特殊物理、可能生物意义和应用前景。这些研究基于纳米碳管的模型系统，和全原子分子动力学模拟。这些内容包括：水分子在透过这种纳米水通道时，表现出与宏观通道完全不一样的力学、电学响应开关特性；参考生物水通道蛋白结构，提出一种由电荷驱动的纳米尺度水泵；利用受限于细纳米管内水分子氢键取向的协同性，提出并数值验证了微弱信号可通过水传递和放大；预言管外电荷可以对纳米管内水和生物分子混合体的操控，提出纳米管中的实验室构想；理论预言常温下不亲水的纳米水层。
相关文章：
1. A charge driven molecular water pump, NATURE Nanotechnology 2, 709-712 (2007)
2. Electrostatic Gating of a Nanometer Water Channel, PNAS 104, 3687 (2007)
3. Water-mediated signal transduction with Y-shaped carbon nanotube, PNAS, 106, 18120 (2009)
4. Enhancement of Water Permeation across a Nanochannel by the Structure outside the Channel, PRL. 101, 257801 (2008).
5. Stable Liquid Water Droplet on a Water Monolayer Formed at Room Temperature on Ionic Model Substrates, PRL 103,137801 (2009).
6. Manipulating Biomolecules with Aqueous Liquids Confined within Single-walled Nanotubes, JACS 131, 2840 (2009)
7. Controllable water channel gating of nanometer dimensions, JACS 127, 7166 (2005)