任务
“清水计算”任务是在分子级别更深入地从根源上研究如何使水流过新型过滤材料。通过该项目所获得的深入洞察力将指导进一步开发更高效、成本更低的水过滤设施。
意义
缺乏清洁的水是发展中国家的许多地区所面临的主要人道主义难题。估计有大约 12 亿人缺乏安全的饮用水，并且 26 亿人缺乏或根本没有卫生设施。每年有数百万人 - 估计每天有约 3900 名儿童 - 因不卫生的水而导致的疾病（尤其是痢疾）而死亡。
目前已存在过滤脏水的技术，但成本通常非常高。海水淡化可提供丰富的引用水，但同样也受困于过滤成本。因此，高效的水过滤新方法是迫切的研究主题。新的水过滤方法是将碳纳米管堆积成阵列，从而强制水通过纳米管。
方法
通常，碳纳米管的孔径极其微小，通常只有某些水分子能够穿过，并且需要非常大的压力，因此，需要昂贵的设备来过滤有用的水量。然而，在 2005 年，实验证明此类碳纳米管阵列实现的水流速度大幅超过期望值。这一意外结果激发了许多科学家的热情，使他们投入大量精力来研究推动碳纳米管水流的底层过程。
该项目使用大规模的分子动力学计算 - 模拟个别水分子通过碳纳米管的运动 - 以便更深入地了解碳纳米管中的水流机制。例如，已经形成了一个推论 - 水分子与碳纳米管的直接接触的行为是否像冰一样。这种行为可以减少水的其余部分的摩擦力，从而提高流速。逼真的计算机模拟是验证此类假定的一种方法。
最终，科学家们希望使用从模拟获得的深入洞察来优化底层过程，从而大幅加快水通过碳纳米管和其他纳米多孔材料的速度。此优化过程将能够使水流更顺畅，同时过滤掉污染物。模拟可能还会揭示在哪些条件下此类过滤装置能够最有效地帮助淡化过程。
欢迎光临！清水计算项目（C4CW）是CNMM和几家国际 研究机构共同合作的联合项目。本项目得到了IBM 世界网格大同盟和成千上万的 志愿者的大力支持。
CNMM的研究团队正致力于通过基于计算机模拟的分子动力学来研究水在纳米管中是如何流动的。此项研究的最终目标是深入了解如何利用纳米管和其他的多孔材料制造新型廉价的水过滤器，以减轻中国大部分地区和其他发展中国家对清洁水需求量日益增长的压力。
为了进行精确的模拟，我们需要大量的、远超过我们目前计算能力的计算资源。志愿者在笔记本电脑或者个人电脑的处理器空闲的时候，通过运行模拟程序而贡献出了计算能力。通常，我们在使用比较常见的功能的时候，例如，写邮件和浏览网页，处理器处于空闲状态的时间超过90%。如果我们将这些空闲时间利用起来，计算机的能耗只会增加一点，但就其整体而言，其能量的利用率会使消耗非常有意义。
每次模拟都会产生一个数据结果。当数百万次的模拟结果组合在一起的时候，我们就可以创造一个可供分析的数据库，从而可以帮助我们理解为什么最近的实验表明，水更容易在纳米管中流动，并且其流速比跟我们通常预测的要快得多。了解这个过程是通往实用化的第一步，对于制造低能耗的、更加经济的水过滤器尤其如此。
这是一个令人兴奋的项目，同时也是一个相当复杂的项目，要花费一段时间去做。世界网格大同盟提供了一个很好的平台，使科学家和志愿者通过简单而强大的方式合作。非常感谢每一位志愿者，谢谢你们能够继续支持本项目，我们把项目的进程贴到网上，及时更新，希望大家关注。
如果现在你还不是志愿者，可以在 这里加入。
我们研究的结果是完全公开的。因为你的帮助，我们才有希望完成这项伟大的计划。
非常感谢
C4CW研究人员
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楼主|
发表于 2012-1-12 15:14
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发表于 2012-1-14 14:49
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