In ihrer Simulation diente wie in der Natur osmotischer Druck als Antrieb für den Fluss der Wassermoleküle. Dieser baut sich auf, wenn zwei Flüssigkeiten unterschiedliche Anteile an im Wasser gelösten Teilchen enthalten und durch die Membran hindurch versuchen, diesen Konzentrationsunterschied auszugleichen.
Klar kristallisierte sich in den Berechnungen der Forscher heraus, dass sich die Wassermoleküle in die rund ein Millionstel Millimeter dünnen Nanoröhrchen zwängen und wie die Glieder einer Kette durch eine geöffnete Hand durch den winzigen Wasserkanal tröpfeln. Auf atomarer Ebene traten zudem keine Reibungsverluste bei diesem Fluss auf.
Nach Abschätzungen der möglichen Flussrate kamen die Forscher wegen der mangelnden Reibung auf die enorme Zahl von bis zu fünf Milliarden Wassermolekülen pro Sekunde. Auch in natürlichen Aquaporin-Kanälen in Zellen wurden schon ähnliche Werte gemessen.
Dieses Flussverhalten auf molekularer Ebene steht so in keinem Vergleich zu einem klassischen Röhrensystem, wie es zum Beispiel zwischen Wasseranschluss und Badewanne zu finden ist. Zudem zeigte sich die Flussrate völlig unabhängig von der Länge des Nanoröhrchens.
Zum einen können diese Ergebnisse die lebensbegründenden Prozesse in Zellen besser erklären helfen. Zum anderen hoffen die Forscher auch, dass ihre Erkenntnisse bei der Konstruktion von noch leistungsfähigeren Mikro- bis Nanolaboren, die auf einem winzigen Chip Platz finden, beachten werden. Neben solchen “Lab-on-Chip”-Systemen zu Analysezwecken wären mit den reibungslosen Nano-Membranen auch effektivere Einsalzungsprozesse und mikroskopische Versorgungsleitungen möglich.
