Όταν τα ιόντα παραβιάζουν το νόμο

Η νανοδυναμική υγρών κλίμακας, ή η νανορευστότητα, είναι ένα αναδυόμενο πεδίο έρευνας όπου η συνέχεια της υδροδυναμικής συναντά την ατομική φύση της ύλης¹. Η κατανόηση των νόμων που διέπουν τις ροές υγρών σε τέτοιες μοριακές κλίμακες είναι βασικής πρακτικής σημασίας: καθορίζουν την απόδοση των μεμβρανών αφαλάτωσης θαλασσινού νερού και τον τρόπο με τον οποίο τα ιόντα διαπερνούν τους πόρους στα κύτταρα μας. Για τις ροές ηλεκτρονίων στα στερεά, είναι πλέον ιστορία ότι η μείωση της κλίμακας αποδίδει ποιοτικά νέα συμπεριφορά, η οποία βρίσκεται στη βάση ολόκληρης της βιομηχανίας νανοηλεκτρονικών. Ωστόσο, για τις ροές του νερού και τη μεταφορά ιόντων σε αυτό, οι νόμοι που θεσπίζονται στη μακροσκοπική κλίμακα ισχύουν εκπληκτικά καλά στη μοριακή κλίμακα. Ένα μόριο νερού έχει διάμετρο περίπου 0.3 nm. όμως η εξίσωση Navier-Stokes - η βασική εξίσωση της υδροδυναμικής - εξακολουθεί να ισχύει σε κανάλια πλάτους 1 nm². Τώρα, γράφοντας Φύση Νανοτεχνολογία, Noy, Blanckschtein και συνάδελφοι³ αποδεικνύουν ότι η σχέση Nernst-Einstein - ένας θεμελιώδης νόμος που διέπει τη δυναμική των ιόντων στο διάλυμα - διασπάται σε εξαιρετικά στενά κανάλια άνθρακα που περιορίζουν το νερό και τα ιόντα σε μια μονοδιάστατη αλυσίδα.

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://www.nature.com/articles/s41565-022-01281-3