馬來西亞理工大學（UTM）的研究人員正在探索碳納米管（CNTs）在提升藥物遞送精準度和醫療熱療效率方面的潛力。該研究聚焦于旋轉血流中懸浮碳納米管的理論建模，這一領域與人工心臟、血液透析系統等生物醫學設備密切相關。不同于以往側重外科手術或直接臨床應用的研究，此項工作揭示了含碳納米管的旋轉血液動力學這一尚未充分探索的領域。

研究采用多孔旋轉通道內的磁場影響血流模型，將血液視為含有納米顆粒的非牛頓流體——卡森納米流體，并在系統中引入單壁/多壁碳納米管（SWCNTs/MWCNTs）。碳納米管因其超越傳統流體的卓越傳熱性能而被選用。研究團隊通過高級數學建模推導并求解方程，成功預測了旋轉系統內的速度場、溫度場和濃度場分布特征。

研究發現：通道旋轉速度的增加會降低流體主流速度，同時提升次流速度——這一現象可能對降低血管疾病風險具有積極意義。此外，提高碳納米管濃度可同步增強兩個速度分量，表明藥物運輸效率將得到提升。尤為顯著的是，碳納米管的加入使傳熱性能產生質的飛躍：單壁碳納米管展現出驚人效果，與無碳納米管條件相比，兩處邊界的傳熱效率分別提升42.66%和390.28%。

這項理論研究成果為生物醫學應用中的傳熱傳質優化提供了重要依據。通過解析碳納米管與旋轉血流的相互作用機制，研究人員期望為設計更高效的藥物遞送系統和熱療設備提供理論支撐。后續研究將致力于完善現有模型，并探索碳納米管基納米流體在臨床中的更多應用場景。

來源： 馬來西亞理工大學