Ny forskning finder, at kulstofnanorør viser et kærligheds-/hadforhold til vand

Carbon nanorør (CNT'er) er cylindriske strukturer lavet af kulstofatomer, der har en bred vifte af potentielle anvendelser, fra elektronik til medicin. En af nøgleegenskaberne ved CNT'er er deres interaktion med vand, hvilket er vigtigt for at forstå deres adfærd i biologiske systemer og for at udvikle vandfiltreringsteknologier.

I en nylig undersøgelse undersøgte forskere fra University of California, Berkeley og University of Illinois i Urbana-Champaign interaktionerne mellem CNT'er og vandmolekyler. De fandt ud af, at CNT'er udviser et kærlighed/had forhold til vand, afhængigt af de specifikke forhold.

På den ene side er CNT'er hydrofobe, hvilket betyder, at de afviser vand. Dette skyldes, at carbonatomerne i CNT'er er upolære, hvilket betyder, at de ikke har en netto elektrisk ladning. Vandmolekyler er på den anden side polære, hvilket betyder, at de har en positiv ende og en negativ ende. Denne polaritet gør, at vandmolekyler tiltrækkes af hinanden, men ikke til de ikke-polære CNT'er.

På den anden side kan CNT'er også være hydrofile, hvilket betyder, at de tiltrækker vand. Dette sker, når CNT'erne er funktionaliserede med oxygenholdige grupper, såsom hydroxylgrupper (-OH) eller carboxylsyregrupper (-COOH). Disse grupper gør CNT'erne mere polære, hvilket giver dem mulighed for at danne hydrogenbindinger med vandmolekyler.

Forskerne fandt ud af, at hydrofobiciteten/hydrofiliciteten af ​​CNT'er kan kontrolleres ved at ændre overfladekemien af ​​CNT'erne. Dette kan være vigtigt for at udvikle nye vandfiltreringsteknologier, såvel som for at forstå adfærden af ​​CNT'er i biologiske systemer.

Samlet set giver undersøgelsen ny indsigt i samspillet mellem CNT'er og vand, som kan have en bred vifte af anvendelser inden for videnskab og teknologi.