Studi menemukan tekanan mendorong reaktivitas air di ruang berskala nano

Sebuah studi baru menunjukkan bahwa air yang terkurung dalam ruang sempit tidak secara inheren lebih reaktif daripada air dalam jumlah besar. Sebaliknya, tekanan tinggi yang muncul secara alami di dalam ruang tersebut menjelaskan sebagian besar perubahan kimia yang teramati.

Para peneliti menggunakan simulasi pembelajaran mesin untuk meneliti air yang terperangkap di antara lembaran grafena dan heksagonal boron nitrida. Mereka menemukan bahwa gaya van der Waals menarik lembaran-lembaran tersebut bersama-sama, menghasilkan tekanan sebesar beberapa gigapascal tanpa gaya eksternal apa pun.

Ketika sistem dibandingkan pada potensial kimia yang sama, efek kurungan sebagian besar menghilang. Penulis utama Xavier R. Advincula mengatakan bahwa kurungan saja tidak secara intrinsik mengubah reaktivitas air.

Material di sekitarnya tetap berpengaruh. Pada tetesan yang terkurung oleh heksagonal boron nitrida, ion hidroksida terikat dengan permukaan dan meningkatkan disosiasi. Grafena tidak menghasilkan efek serupa karena sifat kimianya yang inert.

Temuan ini, yang diterbitkan dalam Science Advances, menawarkan prinsip desain untuk perangkat skala nano. Temuan ini dapat memengaruhi pengembangan baterai, sel bahan bakar, dan membran dengan menunjukkan cara mengatur reaktivitas melalui tekanan dan interaksi permukaan.

Artikel Terkait

Photorealistic close-up of a POMbrane crystalline membrane with 1nm pores for molecular filtration
Gambar dihasilkan oleh AI

Nature-inspired “POMbranes” use uniform 1-nanometer pores for ultra-selective molecular filtration

Dilaporkan oleh AI Gambar dihasilkan oleh AI Fakta terverifikasi

Researchers from India and Singapore report a crystalline membrane made from polyoxometalate clusters whose intrinsic openings are about 1 nanometer wide, enabling unusually sharp molecular separations that could help lower energy use in some industrial purification and water-reuse steps.

Researchers have found a way to switch superconductivity on and off in twisted bilayer graphene by adjusting its surrounding environment. The discovery challenges conventional theories and could advance energy-efficient electronics. The work was published in Nature Physics.

Dilaporkan oleh AI

A new analysis from Queen Mary University of London proposes that the universe's physical constants occupy a narrow range allowing liquids to flow properly inside living cells.

Researchers have created a new quantum state known as a fractional Fermi sea using ultracold cesium atoms in one dimension. The work, published in Physical Review Letters, shows particles organizing in ways that exceed standard theories.

Dilaporkan oleh AI

Researchers at Lawrence Livermore National Laboratory have used a plasma flow reactor to recreate conditions inside a nuclear fireball. Their experiments show that cooling rates and thermal history significantly influence how radioactive particles form, particularly for volatile elements like cesium.

Situs web ini menggunakan cookie

Kami menggunakan cookie untuk analisis guna meningkatkan situs kami. Baca kebijakan privasi kami untuk informasi lebih lanjut.
Tolak