น่านน้ำเปลี่ยนรูปร่างของน้ำ

Anonim

ประการแรกตามที่วิศวกรของมหาวิทยาลัย Rice ได้รับรูนาโน จากนั้นใส่น้ำ ถ้าท่อนาโนเป็นเพียงความกว้างที่เหมาะสมโมเลกุลของน้ำจะจัดเรียงเป็นก้านสี่เหลี่ยม

นักวิจัยจาก Rice Materials Rouzbeh Shahsavari และทีมของเขาได้ใช้แบบจำลองโมเลกุลเพื่อแสดงให้เห็นว่าทฤษฎีแรงโน้มถ่วง van der Waals ระหว่างผิวด้านในของนาโนและโมเลกุลของน้ำมีความแข็งแรงเพียงพอที่จะยึดอะตอมของออกซิเจนและไฮโดรเจนเข้ากับสถานที่ได้

Shahsavari เรียกเนื้อหาว่าเป็น "น้ำแข็ง" สองมิติเนื่องจากโมเลกุลหยุดนิ่งโดยไม่คำนึงถึงอุณหภูมิ เขากล่าวว่างานวิจัยชิ้นนี้ให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีคุณค่าเกี่ยวกับวิธีที่จะใช้ปฏิสัมพันธ์ของอะตอมระหว่างท่อนาโนและโมเลกุลของน้ำเพื่อสร้างนาโนชาแนลและนาโนคาร์บอนเพื่อเก็บพลังงาน

บทความเกี่ยวกับการวิจัยปรากฏในวารสาร Langmuir ของ American Chemical Society

Shahsavari และเพื่อนร่วมงานของเขาได้สร้างแบบจำลองโมเลกุลของคาร์บอนและโบรอนไนไตรด์ที่มีความกว้างปรับได้ พบไนโตรเจนโบรอนที่ดีที่สุดในการ จำกัด รูปทรงของน้ำเมื่อท่อนาโนที่กว้าง 10.5 (หนึ่ง angstrom หนึ่งร้อยล้านของเซนติเมตร.)

นักวิจัยรู้อยู่แล้วว่าอะตอมของไฮโดรเจนในน้ำที่มีสารกัมมันตภาพรังสีมีคุณสมบัติทางโครงสร้างที่น่าสนใจ การทดลองเมื่อเร็ว ๆ นี้โดยห้องปฏิบัติการอื่น ๆ แสดงให้เห็นถึงหลักฐานที่ชัดเจนในการก่อตัวของนํ้าตาลและแนะนำให้นักวิจัยสร้างแบบจำลองทฤษฎีสมรรถนะความหนาแน่นเพื่อวิเคราะห์กำลังที่มีความรับผิดชอบ

ทีมของ Shahsavari จำลองโมเลกุลของน้ำซึ่งมีความกว้างประมาณ 3 angstroms ภายในคาร์บอนและโบรอนไนไตรด์นาโนที่มีความหลากหลายของ chiralities และมุมระหว่าง 8 และ 12 angstroms มีเส้นผ่านศูนย์กลาง พวกเขาค้นพบว่าท่อนาโนในเส้นผ่าศูนย์กลางกลางมีผลกระทบมากที่สุดต่อความสมดุลระหว่างปฏิสัมพันธ์ของโมเลกุลกับความดัน Van der Waals ที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนจากท่อน้ำสแควร์ไปเป็นน้ำแข็ง

"ถ้าท่อนาโนเล็กเกินไปและคุณสามารถพอดีกับโมเลกุลน้ำได้เพียงตัวเดียวเท่านั้นคุณจะไม่สามารถตัดสินได้มากนัก" ชาห์ซาวาริกล่าว "ถ้ามันมีขนาดใหญ่เกินไปน้ำจะคงรูปร่างไม่เป็นรูปทรง แต่เมื่อประมาณ 8 angstroms แรงโน้มถ่วงของแวนเดอร์ Waals ของนาโนเบลจะเริ่มผลักดันโมเลกุลของน้ำเข้าไปในรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่จัดไว้

เขากล่าวว่าปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งที่สุดพบในท่อนาโนโบรอนไนไตรด์เนื่องจากโพลาไรซ์ของอะตอมของมัน

ชาห์ซาวารีกล่าวว่าน้ำแข็งของนาโนบรู๊กสามารถใช้ประโยชน์ได้ในเครื่องจักรระดับโมเลกุลหรือเป็นเส้นใยนาโนหรือส่งเสริมวิธีการส่งน้ำโมเลกุลเพียงไม่กี่โมเลกุลหรือยาที่ถูกแยกตัวไปยังเซลล์เป้าหมายเช่นเข็มฉีดยานาโนสเลส

menu
menu