Vandnanoegenskaber som en nøglefaktor for sanitet

Levende organismer, vira og teknologiske enheder har vandlag mellem deres celler eller dele og kan dø eller stoppe med at arbejde, når de er dehydrerede. Men hvorfor vand og ikke nogen anden væske? Hvad gør vand unikt under sådanne forhold, når det er i disse små strukturer?

I en artikel publiceret i tidsskriftet ACS Nano , forklarer forskere fra universitetet i Barcelona og universitetet La Sapienza i Rom, hvorfor vandet bevæger sig hurtigere i en pore mindre end en milliontedel hår end frit vand, mens andre væsker ikke gør det.

"Det hele afhænger af vandets ejendommelige hydrogenbindingsinteraktion, og dette kan være en nøglefaktor, der bidrager til løsningen af ​​et af de bæredygtige udviklingsmål defineret af FN, det om rent vand og sanitet", forklarer Giancarlo Franzese, fra Institut for Nanovidenskab og Nanoteknologi ved Barcelona Universitet (IN2UB).

Inden for vandbehandling og sanitet er der faktisk meget forskning i grafenporer i nanometerstørrelse. Ydermere relaterer resultatet af dette fælles projekt mellem UB og La Sapienza til koblingsadfærden observeret i en hydreret grafen nano-memristor, det vil sige en nanoteknologisk enhed, hvor den elektriske ladning styrer den magnetiske flux, når det indelukkede vand skifter fra en til flere lag.

"Nanoindeslutning kan drastisk ændre væskers adfærd og undre os med kontraintuitive egenskaber. Det er relevant i applikationer, herunder dekontaminering og krystallisationskontrol", siger Carles Calero fra IN2UB. I undersøgelsen sammenligner forskere, ved hjælp af simuleringer af molekylær dynamik, tre forskellige væsker i en grafenspaltepore:en simpel væske, såsom argon; en molekylær væske, såsom CO2 eller et flydende metal, og vand. De tre væsker, under lignende subnanometrisk indeslutning, opfører sig forskelligt fra hinanden, hvilket åbner vejen for mulige anvendelser med nanoporer, for eksempel til eliminering af forurenende stoffer. + Udforsk yderligere

Kontrol over vandfriktion med 2D-materialer peger på "smarte membraner"