Los científicos de UCL han identificado una forma nueva y potencialmente más rápida de mover moléculas a través de las superficies de ciertos materiales.
El equipo realizó sofisticadas simulaciones por computadora de pequeñas gotas de agua mientras interactúan con las superficies de grafeno. Estas simulaciones revelan que las moléculas pueden "surfear" a través de la superficie mientras son transportadas por las ondas de grafeno en movimiento.
El estudio, publicado en Materiales de la naturaleza , demuestra que debido a que las moléculas fueron arrastradas por el movimiento de fuertes ondas en el tejido de carbono del grafeno, pudieron moverse a una velocidad extremadamente rápida, al menos diez veces más rápido que lo observado anteriormente.
Además, los investigadores descubrieron que al alterar el tamaño de las ondas y el tipo de moléculas en la superficie, podían lograr un movimiento rápido y controlado de moléculas distintas al agua. Esto abre una gama de posibilidades para aplicaciones industriales comocomo sensores y filtros mejorados.
El profesor Angelos Michaelides, del Centro Thomas Young y el Centro de Nanotecnología de Londres LCN en UCL, investigador principal del estudio, explicó: "Los átomos y las moléculas generalmente se mueven a través de los materiales saltando de un punto de su superficie al siguiente.Sin embargo, a través de simulaciones por computadora hemos descubierto un nuevo mecanismo de difusión interesante para el movimiento a través del grafeno que es inherentemente diferente de los movimientos aleatorios habituales que vemos en otras superficies ".
El movimiento de los átomos y las moléculas a través de la superficie de los materiales es de importancia crítica para una larga lista de aplicaciones, como la difusión de moléculas a través de la superficie de catalizadores, el crecimiento o la filtración de cristales. De particular relevancia tecnológica y que atrae la mayoríaEn la actualidad, el estudio del agua sobre el grafeno es la atención. La investigación en curso sugiere que el agua que interactúa con el grafeno tiene propiedades tan excepcionales y potencialmente transformadoras como las propiedades electrónicas y mecánicas del grafeno.
Aunque los científicos han utilizado una gran variedad de técnicas experimentales en el pasado para investigar los detalles a escala atómica de la difusión de la superficie, en general han estudiado las superficies de los materiales tridimensionales tradicionales y han apoyado la idea de que la difusión implica un simple paseo aleatorio sobrela superficie.
El Dr. Ming Ma, el primer autor del artículo agregó: "Nuestro trabajo es la culminación de un conjunto extenso y meticulosamente validado de simulaciones que ha descubierto un resultado inesperado que bien puede estar en la raíz del rendimiento prometido del grafeno enfiltros y sensores "
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Materiales proporcionados por University College London . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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