Molekyler bevæger sig hurtigere nær klæbrige overflader

Molekyler bevæger sig hurtigere, når de kommer tættere på klæbende overflader, men denne effekt er ikke permanent. Sådan er den forvirrende konklusion af en undersøgelse offentliggjort i Fysisk gennemgangsbreve , udført af Simone Napolitano og hans kolleger i Laboratory of Polymers and Soft Matter Dynamics ved Université libre de Bruxelles.

Siden mere end 20 år har flere forskere har undersøgt visse polymerers adfærd, biomolekyler, og flydende krystaller på nanoskala nær et absorberende medium. I dette tilfælde forventer vi langsommere bevægelseshastigheder, men forsøgene viste det modsatte:molekyler bevæger sig hurtigere, når de kommer tættere på en klæbende overflade. Ifølge ULB's forskerhold, denne mærkelige bevægelse skyldes et fænomen, der kaldes 'nanokonklusionseffekten':molekylerne, der er i direkte kontakt med den klæbende overflade, bevæger sig langsommere, eller slet ikke overhovedet, men dette øger igen bevægelseshastigheden for de næste molekyler, da de har mere ledig plads omkring sig.

Nu, skrive i PRL, Napolitano og kolleger viser, at denne effekt kun er midlertidig:bevægelseshastigheden sænkes gradvist, når nye molekyler klæber til overfladen og udfylder de mellemrum, der er tilbage. Efter et stykke tid, molekyler bevæger sig som om de var langt fra den klæbende overflade. Vigtigere, den tid, der er nødvendig for at vende tilbage til normal molekylær bevægelseshastighed, er længere end hvad der ville blive forudsagt af enhver nuværende teori om polymerfysik.

Som resultat, forskerne foreslår, at mængden af ​​tilgængelig plads ved grænsefladen mellem polymer og klæbrig væg er en vigtig parameter til at kontrollere adfærd af nanomaterialer.