Forskere observerer nye former for is mellem lag af grafenoxid

(Phys.org) – Et kombineret team af forskere fra Korea og Holland har opdaget en ny type is, der dannes mellem lag af grafenoxid. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Nano bogstaver , holdet beskriver isens egenskaber, og hvordan de fik isen til at dannes.

Den nye type is blev opdaget via atomistisk modellering, som gjorde det muligt for forskerne at kontrollere dens udvikling. Den nye type is, en form for dobbeltlags is, kan kun dannes under helt særlige forhold. I denne nye indsats, forskerne eksperimenterede med grafenoxidfilm, som er unikke, fordi de tillader vand, men ingen andre væsker eller gasser, at passere igennem.

I deres model, grafenoxidlag blev stablet oven på hinanden, og derefter fik vandet lov til at passere gennem en af ​​membranerne, hvor det blev afkølet til under frysepunktet ved samlingspunktet. Vandet mellem frøs ind i et gittermønster meget lig membranen. For at skabe dobbeltlaget is, mere vand fik lov til at passere gennem membranen, fryser ovenpå det første lag. I stedet for at klæbe til hinanden, som det ville ske med normal is, de to lag af is glider faktisk mod hinanden, i zig-zag måde, da de følger gittermønsteret. Dette er fordi, forklarer forskerne, vandet baner sig vej gennem membranen på en særlig måde - en måde, der gør det muligt for vandet at fryse til en ny form for iskrystal.

Forskerne bemærker, at når (reduceret) grafenoxid normalt er lagdelt, afstanden mellem de to stykker er kun 0,6 nm - nok til at kun et lag vand kan fryse til is. For at tillade to lag, forskerne brugte ureduceret grafenoxid, som tillod en spændvidde på 0,9 nm - nok ekstra plads til at give mulighed for at danne et andet lag is.

De nyfundne egenskaber ved grafenoxid og isdannelse kan føre til nye typer filtre eller membraner, der er i stand til at adskille forskellige stoffer. Også, hvis grafenoxidet var dopet med nitrogen, forskerne bemærker, der er mulighed for at skabe en ny type katalysator.

© 2013 Phys.org