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Os pesquisadores projectam os nanotubes que podem alinhar moléculas de água em uma haste quadrada

Primeiramente, de acordo com coordenadores de Rice University, obtenha um furo do nanotube. Introduza então a água. Se o nanotube está apenas a uma largura direita, as moléculas de água alinharão em uma haste quadrada.

O cientista Rouzbeh Shahsavari dos materiais do arroz e sua equipe usaram modelos moleculars para demonstrar sua teoria que as forças fracas de camionete der Waals entre a superfície interna do nanotube e as moléculas de água são fortes bastante agarrar os átomos do oxigênio e de hidrogênio no lugar.

Shahsavari referiu os índices como o “gelo bidimensional,” porque as moléculas congelam-se apesar da temperatura. Disse que a pesquisa fornece a introspecção valiosa em maneiras de leverage interacções atômicas entre nanotubes e moléculas de água para fabricar nanochannels e nanocapacitors da energia-armazenagem.

Um papel na pesquisa aparece no jornal Langmuir da sociedade de produto químico americano.

Shahsavari e seus colegas construíram modelos moleculars de nanotubes do nitreto do carbono e de boro com larguras ajustáveis. Descobriram que nitreto de boro é o melhor em forçar a forma da água quando os nanotubes são 10,5 ångströms largamente. (Um ångström é um cem-milhonésimo de um centímetro.)

Os pesquisadores já souberam que átomos de hidrogênio na tomada firmemente limitada da água em propriedades estruturais interessantes. As experiências recentes por outros laboratórios mostraram o forte evidência para a formação de gelo do nanotube e alertaram os pesquisadores construir modelos da teoria funcional de densidade para analisar as forças responsáveis.

A equipe de Shahsavari modelou as moléculas de água, que são aproximadamente 3 ångströms largamente, nanotubes internos do nitreto do carbono e de boro dos vários chiralities (os ângulos de suas estrutura atômicas) e entre 8 e 12 ångströms no diâmetro. Descobriram que os nanotubes nos diâmetros médios tiveram a maioria de impacto no balanço entre as interacções e a pressão moleculars de camionete der Waals que alertaram a transição de uma câmara de ar quadrada da água ao gelo.

“Se o nanotube é demasiado pequeno e você pode somente caber uma molécula de água, você não pode julgar muito,” Shahsavari disse. “Se é demasiado grande, a água mantem sua forma amorfa. Mas aproximadamente 8 ångströms, a força da camionete der Waals dos nanotubes começam introduzir moléculas de água em formas quadradas organizadas.”

Disse que as interacções as mais fortes estiveram encontradas nos nanotubes do nitreto de boro devido à polarização particular de seus átomos.

Shahsavari disse que gelo do nanotube poderia encontrar o uso em máquinas moleculars ou como capilares do nanoscale, ou maneiras adoptivas entregar algumas moléculas da água ou de drogas confiscadas às pilhas visadas, como uma seringa do nanoscale.