Gli scienziati che lavorano a livello atomico e molecolare - nanoscala - devono pensare in grande. Dopotutto, è a questo livello che tutto accade.

Alessandra Navrotsky, Distinguished Professor presso l'Università della California, Davis, e Direttore dei suoi Nanomateriali nell'Ambiente, Agricoltura, e Tecnologia Organizzata Unità di Ricerca, ha studiato le proprietà delle nanoparticelle nel corso della sua carriera. Ha presentato oggi le sue scoperte a Knoxville, Ten., alla conferenza Goldschmidt, ospitato dall'Università del Tennessee, Knoxville, e l'Oak Ridge National Laboratory.

"Le nanoparticelle sono ovunque. Le mangi, bevili, respirali, pagare per averli, e pagare ancora di più per sbarazzarsene, " Ha detto Navrotsky. La scienza dei nanomateriali si occupa di particelle lunghe circa un miliardesimo di metro.

Durante la conferenza, Navrotsky ha parlato delle recenti scoperte che lei e il Ph.D. studente Chengcheng Ma fatto sulle proprietà termodinamiche degli ossidi di metalli di transizione come isolanti e superconduttori.

Il gruppo di ricerca di Navrotsky ha scoperto che la forza motrice termodinamica, l'energia necessaria per le reazioni ossidate, dipende fortemente dalla dimensione delle particelle. La facilità con cui questi materiali cambiano il loro stato di ossidazione è importante in tutti i tipi di applicazioni, Per esempio, la scissione catalitica dell'acqua per la produzione di idrogeno e ossigeno, il metabolismo dei microrganismi e l'evoluzione dei giacimenti minerari.

Poiché le reazioni chimiche e biologiche avvengono sulla superficie di una particella, queste attività sono potenziate su scala nanoparticellare. La comprensione del modo in cui le nanoparticelle reagiscono a determinate temperature e altre condizioni può essere applicata a molte aree della scienza, compresa la tecnologia della comunicazione; tecnologia agricola; bonifiche ambientali; interazioni negli oceani, atmosfera, e biosfera; e biotecnologie per la medicina e la salute.

Per esempio, la termodinamica su scala nanometrica in una batteria influisce sulla sua uscita di tensione, quindi comprendere questo principio può aiutare gli scienziati a realizzare una batteria più efficiente.