Un estudio revela que la presión impulsa la reactividad del agua en espacios a nanoescala

Un nuevo estudio demuestra que el agua confinada en espacios diminutos no es intrínsecamente más reactiva que el agua en estado masivo. En su lugar, las altas presiones que se generan naturalmente dentro de estos espacios explican la mayor parte de los cambios observados en la química.

Los investigadores utilizaron simulaciones de aprendizaje automático para examinar el agua atrapada entre láminas de grafeno y nitruro de boro hexagonal. Descubrieron que las fuerzas de van der Waals acercan las láminas entre sí, generando presiones de varios gigapascales sin necesidad de aplicar ninguna fuerza externa. Cuando los sistemas se compararon bajo el mismo potencial químico, el efecto del confinamiento desapareció en gran medida. El autor principal, Xavier R. Advincula, señaló que el confinamiento por sí solo no cambia intrínsecamente la reactividad del agua. El material circundante sigue siendo importante. En las gotas confinadas por nitruro de boro hexagonal, los iones de hidróxido se unieron a la superficie y aumentaron la disociación. El grafeno no produjo tal efecto debido a su naturaleza química inerte. Los hallazgos, publicados en Science Advances, ofrecen un principio de diseño para dispositivos a nanoescala. Podrían influir en el desarrollo de baterías, celdas de combustible y membranas al mostrar cómo ajustar la reactividad mediante la presión y las interacciones superficiales.

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