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Les chercheurs conçoivent les nanotubes qui peuvent aligner des molécules d'eau dans une tige carrée

D'abord, selon des techniciens de Rice University, obtenez un trou de nanotube. Insérez alors l'eau. Si le nanotube est juste la bonne largeur, les molécules d'eau aligneront dans une tige carrée.

Le scientifique Rouzbeh Shahsavari de matériaux de riz et son équipe ont utilisé des modélisations moléculaires pour expliquer leur théorie que les faibles forces de van der Waals entre la face interne du nanotube et les molécules d'eau sont assez intenses pour être enclenchées les atomes de l'oxygène et d'hydrogène dans la place.

Shahsavari s'est référé aux teneurs en tant que « glace bidimensionnelle, » parce que les molécules gèlent indépendamment de la température. Il a dit que la recherche fournit l'analyse précieuse sur des voies d'influencer des interactions atomiques entre les nanotubes et les molécules d'eau pour fabriquer des nanochannels et des nanocapacitors de énergie-enregistrer.

Un papier sur la recherche apparaît dans le tourillon Langmuir de société chimique américaine.

Shahsavari et ses collègues ont établi des modélisations moléculaires des nanotubes de nitrure de carbone et de bore avec des largeurs réglables. Ils ont découvert que nitrure de bore est le meilleur à contraindre la forme de l'eau quand les nanotubes sont 10,5 angströms au loin. (Un angström est un cent-millionième d'un centimètre.)

Les chercheurs ont déjà su que des atomes d'hydrogène dans la prise fortement logée de l'eau sur les propriétés structurelles intéressantes. Les expériences récentes par d'autres laboratoires ont montré la preuve irréfutable pour la formation de la glace de nanotube et ont incité les chercheurs à établir des modèles de théorie fonctionnelle de densité pour analyser les forces responsables.

L'équipe de Shahsavari a modélisé les molécules d'eau, qui sont environ 3 angströms au loin, des nanotubes intérieurs de nitrure de carbone et de bore des chiralities variés (les cornières de leurs réseaux atomiques) et entre 8 et 12 angströms de diamètre. Ils ont découvert que les nanotubes en diamètres moyens ont eu la plupart de choc sur le reste entre les interactions moléculaires et la pression de van der Waals qui ont incité le passage d'un tube carré de l'eau à la glace.

« Si le nanotube est trop petit et vous pouvez seulement adapter une molécule d'eau, vous ne pouvez pas juger beaucoup, » Shahsavari a dit. « Si elle est trop grande, l'eau maintient sa forme amorphe. Mais à environ 8 angströms, la force de van der Waals des nanotubes commence à pousser des molécules d'eau dans des formes carrées dispensées. »

Il a dit que les interactions les plus intenses ont été trouvées dans des nanotubes de nitrure de bore dus à la polarisation particulière de leurs atomes.

Shahsavari a dit que glace de nanotube pourrait trouver l'utilisation dans des machines moléculaires ou comme capillaires de nanoscale, ou les moyens adoptifs de livrer quelques molécules de l'eau ou des médicaments séquestrés aux cellules visées, comme une seringue de nanoscale.