Na priemere záleží

Foto Rice University

Vedci z Riceovej univerzity v texaskom Houstone robili zaujímavé pokusy s nanorúrkami, do ktorých vložili vodu. Pri správnom priemere nanorúrky sa molekula vody zoradí do štvorca, pretože slabé van der Waalsove sily medzi vnútorným povrchom nanorúrky a molekulami vody sú dostatočne silné na to, aby zadržali atómy kyslíka a vodíka na mieste. Materiál, ktorý takto vznikne, vedci označil ako 2D ľad, pretože molekuly zamrznú bez ohľadu na teplotu. Rouzbeh Shahsavari a jeho tím vytvorili molekulárne modely nanorúrok z uhlíka a nitridov bóru s nastaviteľným priemerom. Zistili, že nitrid bóru najlepšie drží tvar vody, keď majú nanorúrky priemer 10,5 angströmu (1 angström je stomilióntina centimetra.) Atómy vodíka v tesne uzavretej vode majú zaujímavé štrukturálne vlastnosti. Vedci modelovali molekuly vody široké približne 3 angströmy v nanorúrkach s priemerom 8 a 12 angströmov. Zistili, že nanorúrky v stredných priemeroch mali najväčší vplyv na interakciu medzi molekulami vody a van der Waalsovými silami, čo vedie k prechodu zo štvorcovej vodnej rúrky na 2D ľad. Interakcie medzi nanorúrkami a molekulami vody by mohli nájsť uplatnenie v molekulárnych strojoch či nanokapilárach. Prípadne by mohli pomôcť ako nanostriekačka pri aplikácii niekoľkých molekúl vody či cielenom doručení liekov do živých buniek.

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 10/2018.

Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.