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I ricercatori progettano i nanotubes che possono allineare le molecole di acqua nei bastoncini quadrati

In primo luogo, secondo gli ingegneri di Rice University, ottenga un foro del nanotube. Poi inserisca l'acqua. Se il nanotube è appena la giusta larghezza, le molecole di acqua allineeranno nei bastoncini quadrati.

Lo scienziato Rouzbeh Shahsavari dei materiali del riso ed il suo gruppo hanno utilizzato i modelli molecolari per dimostrare la loro teoria che le forze deboli di van der Waals fra la superficie interna del nanotube e le molecole di acqua sono abbastanza forti rompere gli atomi di idrogeno e dell'ossigeno nel posto.

Shahsavari si è riferito ai contenuti come “ghiaccio bidimensionale,„ perché le molecole si congelano indipendentemente dalla temperatura. Ha detto che la ricerca fornisce la comprensione apprezzata sui modi fare leva le interazioni atomiche fra i nanotubes e le molecole di acqua per da costruzione i nanochannels e nanocapacitors di energia-memorizzazione.

Un documento sulla ricerca compare nel giornale Langmuir della società di prodotto chimico americano.

Shahsavari ed i suoi colleghi hanno sviluppato i modelli molecolari dei nanotubes del nitruro di boro e del carbonio con le larghezze regolabili. Hanno scoperto che nitruro di boro è la cosa migliore a costringere la forma dell'acqua quando i nanotubes sono 10,5 angstrom largamente. (Un angstrom è un cento-milionesimo di un centimetro.)

I ricercatori già hanno saputo che atomi di idrogeno nella presa strettamente limitata dell'acqua sui beni strutturali interessanti. Gli esperimenti recenti da altri laboratori hanno mostrato la prova ben fondata per la formazione di ghiaccio del nanotube ed hanno spinto i ricercatori a sviluppare i modelli di teoria funzionale di densità per analizzare le forze responsabili.

Il gruppo di Shahsavari ha modellato le molecole di acqua, che sono circa 3 angstrom largamente, nanotubes interni del nitruro di boro e del carbonio di varie chiralità (gli angoli delle loro grate atomiche) e fra 8 e 12 angstrom di diametro. Hanno scoperto che i nanotubes di diametri medi hanno avuti la maggior parte del impatto sul bilanciamento fra le interazioni e la pressione molecolari di van der Waals che hanno richiesto la transizione da un tubo quadrato dell'acqua a ghiaccio.

“Se il nanotube è troppo piccolo e potete misura soltanto una molecola di acqua, non potete giudicare molto,„ Shahsavari ha detto. “Se è troppo grande, l'acqua tiene la sua forma amorfa. Ma a circa 8 angstrom, la forza del van der Waals dei nanotubes comincia spingere le molecole di acqua nelle forme quadrate organizzate.„

Ha detto che le più forti interazioni sono state trovate nei nanotubes del nitruro di boro dovuto la polarizzazione particolare dei loro atomi.

Shahsavari ha detto che ghiaccio del nanotube potrebbe trovare l'uso in commputer molecolari o come capillari del nanoscale, o i modi adottivi consegnare alcune molecole dell'acqua o delle droghe sequestrate alle celle mirate a, come una siringa del nanoscale.