Kun ionit rikkovat lakia

Kun ionit rikkovat lakia

Lähdesolmu: 1850112

Nanomittakaavan nestedynamiikka eli nanofluidiikka on nouseva tutkimusala, jossa hydrodynamiikan jatkuvuus kohtaa aineen atomisen luonteen1. Nestevirtauksia säätelevien lakien ymmärtäminen tällaisissa molekyylimittakaavaissa on käytännönläheistä: ne määräävät meriveden suolanpoistokalvojen suorituskyvyn ja tavan, jolla ionit tunkeutuvat solujemme huokosten läpi. Kiinteiden aineiden elektronivirtojen osalta on nyt historiaa, että skaalan vähentäminen tuottaa laadullisesti uutta käyttäytymistä, joka on koko nanoelektroniikkateollisuuden perusta. Kuitenkin vesivirtojen ja ionien kuljetuksen osalta makroskooppisessa mittakaavassa vahvistetut lait pitävät yllättävän hyvin molekyylimittakaavassa. Vesimolekyylin halkaisija on noin 0.3 nm; kuitenkin Navier–Stokes-yhtälö - hydrodynamiikan perusyhtälö - pätee edelleen 1 nm:n leveissä kanavissa2. Nyt kirjoitetaan Luonnon nanoteknologia, Noy, Blanckschtein ja työtoverit3 osoittavat, että Nernst-Einstein-suhde - peruslaki, joka ohjaa ionidynamiikkaa liuoksessa - hajoaa erittäin kapeiksi hiilikanaviksi, jotka rajoittavat veden ja ionit yhteen yksiulotteiseen ketjuun.

Aikaleima:

Lisää aiheesta Luonnon nanoteknologia