L'acqua è ovunque. Capire come si comporta all'incrocio con un altro materiale e come influisce sulle prestazioni di quel materiale è utile quando si cerca di sviluppare prodotti e dispositivi migliori. Un ricercatore universitario alla Virginia Tech sta aprendo la strada.

Il junior di ingegneria chimica Preeya Achari ha ora sviluppato e recentemente pubblicato come primo autore un nuovo modello computazionale per comprendere meglio la relazione tra l'acqua e un tipo di materiale bidimensionale composto da strati dello spessore di un atomo che sono piatti come un foglio di carta.

Il modello aiuterà a prevedere il comportamento dell'acqua sulla superficie del nitruro di boro esagonale, un composto comunemente usato nei prodotti cosmetici, come ombretto e rossetto.

Il composto è simile al grafene, che ha già mostrato un grande potenziale nella lubrificazione, dispositivi elettronici, sensori, membrane di separazione, e come additivo per prodotti cosmetici. Nitruro di boro esagonale, però, ha alcune proprietà più favorevoli, come la sua maggiore resistenza all'ossidazione, flessibilità, e un maggiore rapporto resistenza-peso, proprietà che potrebbero essere utili anche nella produzione di nanotecnologie, consegna farmaci, e la raccolta di elettricità dall'acqua di mare.

Prima dello sviluppo del nuovo modello, la comprensione della struttura a livello molecolare dell'acqua sulla superficie di contatto con il nitruro di boro esagonale si è rivelata molto impegnativa, se non impossibile. Lo sviluppo potrebbe fornire un maggiore controllo nelle prestazioni dei dispositivi realizzati con nitruro di boro esagonale e acqua.

"Questa conoscenza può aiutare a migliorare le prestazioni dei dispositivi elettronici a base di nitruro di boro, " ha detto Acari.

Achari lavora nel laboratorio di calcolo dell'assistente professore di ingegneria chimica Sanket Deshmukh. Ha sviluppato il modello in stretta collaborazione con altri nel laboratorio di Deshmukh, tra cui il ricercatore post-dottorato Karteek Bejagam e lo studioso in visita Samrendra Singh.

Achari è arrivato alla Virginia Tech in cerca di una sfida ed è stato attratto dal lavorare con il campo poco familiare della scienza dei materiali computazionale, un campo che utilizza metodi computazionali e supercomputer per comprendere i materiali esistenti e accelerare la scoperta e lo sviluppo dei materiali. Ha trovato il laboratorio di Deshmukh durante il suo secondo anno e da allora ha bilanciato il suo tempo come ricercatrice universitaria e come studentessa a tempo pieno.

"È estremamente soddisfacente vedere i risultati del duro lavoro del mio laboratorio e guardare indietro a tutto ciò che ho contribuito e imparato lungo il percorso, "Achari ha detto. "Apprezzo anche sapere che il lavoro che io e il mio laboratorio faremo andrà a beneficio di altri ricercatori nel mio campo".

Oltre al suo articolo di giornale pubblicato di recente, Acari è stato anche premiato come migliore presentazione orale al meeting 2018 della Materials Research Society a Boston, Massachusetts.