Les nanopropietats de lʼaigua com a factor clau per al sanejament
En un article publicat a la revista ACS Nano, un equip de recerca de la Universitat de Barcelona i la Universitat La Sapienza de Roma expliquen per què lʼaigua es mou més de pressa en els porus que són més petits que la milionèsima part dʼun cabell, mentre que altres fluids no ho fan.
En un article publicat a la revista ACS Nano, un equip de recerca de la Universitat de Barcelona i la Universitat La Sapienza de Roma expliquen per què lʼaigua es mou més de pressa en els porus que són més petits que la milionèsima part dʼun cabell, mentre que altres fluids no ho fan.
Els organismes vius, els virus i els dispositius tecnològics tenen capes dʼaigua entre les seves cèl·lules o parts, i quan es deshidraten, poden morir o deixar de funcionar. Però, per què passa això amb lʼaigua, i no amb cap altre fluid? Què fa que lʼaigua sigui tan especial en aquestes condicions dins dʼestructures tan petites?
«Tot depèn de la interacció específica dels enllaços dʼhidrogen de lʼaigua, i aquest podria ser un factor clau que contribueixi a la solució dʼun dels objectius de desenvolupament sostenible de les Nacions Unides, el de lʼaigua neta i el sanejament», explica Giancarlo Franzese, membre de lʼInstitut de Nanociència i Nanotecnologia de la Universitat de Barcelona (IN2UB).
De fet, en el marc del tractament i sanejament de lʼaigua, es fa molta recerca sobre els nanoporus de les membranes de grafè. A més, els resultats dʼaquest projecte de la UB i La Sapienza estan relacionats amb el comportament dʼalternança observat en una nanomemoresistència de grafè hidratat, un nanodispositiu en què, quan lʼaigua confinada passa dʼuna capa a una altra, la càrrega elèctrica controla el flux magnètic.
«El nanoconfinament pot canviar dràsticament el comportament dels líquids, i ens pot desconcertar amb propietats poc intuïtives. Aquest fenomen és rellevant en diverses àrees, com ara la descontaminació o el control de la cristal·lització», explica Carles Calero, membre de lʼIN2UB. En aquest estudi, els investigadors van comparar, a través de simulacions de dinàmica molecular, tres líquids diferents en una malla nanomètrica de grafè: un simple fluid, com lʼargó; un fluid molecular, com el diòxid de carboni o un metall líquid, i lʼaigua. Els tres fluids, sota un confinament subnanomètric similar, es comporten de manera diferent, la qual cosa obre la porta a possibles aplicacions amb nanoporus, per exemple, per eliminar contaminants.
Referència de lʼarticle:
F. Leoni, C. Calero i G. Franzese. «Nanoconfined Fluids: Uniqueness of Water Compared to Other Liquids». ACS Nano, novembre de 2021. DOI: 10.1021/acsnano.1c07381