Acqua confinata sui pori di grafene di dimensioni nanometriche. Credito:F. Leoni et a.
Gli organismi viventi, i virus e i dispositivi tecnologici hanno strati d'acqua tra le loro cellule o parti e possono morire o smettere di funzionare se disidratati. Ma perché l'acqua e non qualsiasi altro fluido? Cosa rende l'acqua unica in tali condizioni quando si trova in queste minuscole strutture?
In un articolo pubblicato sulla rivista ACS Nano , i ricercatori dell'Università di Barcellona e dell'Università La Sapienza di Roma spiegano perché l'acqua si muove più velocemente in un poro più piccolo di un milionesimo di capelli rispetto all'acqua libera, mentre altri fluidi no.
"Tutto dipende dalla peculiare interazione del legame idrogeno dell'acqua e questo potrebbe essere un fattore chiave che contribuisce alla soluzione di uno degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile definiti dalle Nazioni Unite, quello sull'acqua pulita e i servizi igienico-sanitari", spiega Giancarlo Franzese, di l'Istituto di Nanoscienze e Nanotecnologie dell'Università di Barcellona (IN2UB).
In realtà, nel trattamento dell'acqua e nei servizi igienico-sanitari, ci sono molte ricerche sui pori di grafene di dimensioni nanometriche. Inoltre, il risultato di questo progetto congiunto tra UB e La Sapienza riguarda il comportamento di commutazione osservato in un nano-memristore di grafene idratato, ovvero un dispositivo nanotecnologico in cui la carica elettrica regola il flusso magnetico, quando l'acqua confinata cambia da uno a più livelli.
"Il nanoconfinamento può cambiare drasticamente il comportamento dei liquidi, lasciandoci perplessi con proprietà controintuitive. È rilevante nelle applicazioni, tra cui la decontaminazione e il controllo della cristallizzazione", afferma Carles Calero dell'IN2UB. Nello studio, i ricercatori confrontano, utilizzando simulazioni di dinamica molecolare, tre diversi liquidi in un poro a fessura di grafene:un fluido semplice, come l'argon; un fluido molecolare, come CO2 o un metallo liquido, e acqua. I tre fluidi, sotto analogo confinamento subnanometrico, si comportano in modo diverso l'uno dall'altro, aprendo la strada a possibili applicazioni con i nanopori, ad esempio, per l'eliminazione degli inquinanti. + Esplora ulteriormente
