Los materiales que contienen pequeños capilares y cavidades se usan ampliamente en filtración, separación y muchas otras tecnologías, sin las cuales nuestro estilo de vida moderno sería imposible. Esos materiales generalmente se encuentran por suerte o por accidente en lugar de diseño. Ha sido imposible crear capilares artificialescon precisión a escala atómica.
Ahora, un grupo de Manchester dirigido por el investigador postdoctoral Radha Boya y el premio Nobel Andre Geim muestran cómo hacer posible lo imposible, como se informa en Naturaleza .
La nueva tecnología es elegante, adaptable y sorprendentemente simple. De hecho, es una especie de antípoda del famoso material grafeno. Al hacer grafeno, las personas a menudo toman un trozo de grafito y usan cinta adhesiva para extraer un solo plano atómico deátomos de carbono, grafeno. El grafito restante se descarta.
En esta nueva investigación, los científicos de Manchester extrajeron de manera similar una tira de grafeno del grafito, pero descartaron el grafeno y se centraron en lo que quedaba: una cavidad ultrafina dentro del cristal de grafito.
Estas cavidades a escala atómica pueden estar hechas de varios materiales para lograr no solo el tamaño deseado sino también para elegir las propiedades de las paredes capilares. Pueden ser atómicamente lisas o rugosas, hidrófilas o hidrófobas, aislantes o conductoras, cargadas eléctricamente o neutras;la lista continúa
Los huecos se pueden hacer como cavidades para confinar varias sustancias o túneles abiertos para transportar diferentes gases y líquidos, lo cual es de gran interés para la investigación fundamental y muchas aplicaciones. Está limitado solo por la imaginación.los túneles con propiedades de diseñador pueden potencialmente ayudarnos.
Se espera que las propiedades de los materiales en esta escala verdaderamente atómica sean bastante diferentes de aquellas con las que estamos familiarizados en nuestro mundo macroscópico. Para demostrar que este es el caso de sus vacíos a escala atómica, el grupo Manchester probó cómo el agua corre a través de esostubos ultra estrechos.
Para sorpresa de todos, encontraron que el agua fluía con poca fricción y a alta velocidad, como si los canales fueran miles de veces más anchos de lo que realmente son.
Radha Boya comentó: "Este es un tipo completamente nuevo de sistemas a nanoescala. Tales capilares nunca fueron imaginados, incluso en teoría. Nadie pensó que este grado de precisión en el diseño pudiera ser posible. Nuevas tecnologías de filtración, desalinización y separación de gases son amables"de direcciones obvias, pero hay muchos otros para explorar '.
Sir Andre agregó: "Hacer algo útil de un espacio vacío es ciertamente lindo. Encontrar que este espacio ofrece tanta ciencia nueva es asombroso. Incluso en retrospectiva, no esperaba que la idea funcionara tan bien. Hay miles deposibilidades de investigación y desarrollo, que ahora deben ser analizadas. Estamos sorprendidos por la elección '.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Manchester . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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