Når ioner bryter loven

Når ioner bryter loven

Kilde node: 1850112

Nanoskala fluiddynamikk, eller nanofluidikk, er et fremvoksende forskningsfelt der kontinuumet av hydrodynamikk møter materiens atomare natur1. Å forstå lovene som styrer væskestrømmer på slike molekylære skalaer er av nøkkel praktisk betydning: de bestemmer ytelsen til sjøvannsavsaltningsmembraner, og måten ioner trenger gjennom porene i cellene våre. For elektronstrømmer i faste stoffer er det nå historie at skalereduksjon gir kvalitativt ny atferd, som er grunnlaget for hele nanoelektronikkindustrien. Likevel, for vannstrømmer og ionetransport deri, holder lovene etablert på makroskopisk skala overraskende godt på molekylær skala. Et vannmolekyl er omtrent 0.3 nm i diameter; Likevel holder Navier-Stokes-ligningen - den grunnleggende ligningen for hydrodynamikk - fortsatt i 1 nm brede kanaler2. Nå skriver du inn Natur Nanoteknologi, Noy, Blanckschtein og medarbeidere3 demonstrere at Nernst-Einstein-relasjonen - en grunnleggende lov som styrer ionedynamikk i løsning - brytes ned i ekstremt smale karbonkanaler som begrenser vann og ioner til en enkelt endimensjonal kjede.

Tidstempel:

Mer fra Natur Nanoteknologi