碳纳米管量子摩擦，最新Nature!

背景方面，量子摩擦是描述液体与固体中电子之间动量直接传递的现象，由于微观特性在实验中难以观测。研究目的方面，德国弗劳恩霍夫电子纳米系统研究所的Sebastian Kruss等人通过结合单分子荧光测量、超快太赫兹光谱和经典分子动力学模拟，首次在水溶液中证实并系统阐明了近红外荧光单壁碳纳米管存在的光致量子摩擦现象。结论方面，研究表明光激发产生的激子（电子-空穴对）具有高迁移率与动态极化特征，能与水分子发生强烈的强非绝热偶合与动量传递，从而产生阻力并使碳纳米管的扩散系数显著降低多达50%。团队证实这种纳米级摩擦行为可以通过物理手段（调节激子浓度/光强）或化学手段（加入调控荧光产率的分子、引入捕获激子的sp³量子缺陷以及改变包裹的有机电晕密度）进行精准双重调控，为未来在纳米机器人控制、微流控及光催化反应动力学调控等领域的应用奠定了重要的物理基础。研究成果以Light-induced quantum friction of carbon nanotubes in water为题发表于Nature。