Estudo observou curiosos comportamentos nas moléculas de água quando submetidas a nanoescala em tubos ultrafinos.
**A água é fundamental para a vida humana**, sendo essencial para a sobrevivência, constituindo a maior parte do organismo e do planeta. Além disso, a água é crucial para avanços científicos e descobertas, como a água em nanoescala que pode abrir caminho para uma nova física.
Segundo um estudo publicado na revista The Journal of Physical Chemistry, pesquisadores notaram comportamentos peculiares nas moléculas de água quando passavam por nanoporos, que são tubos ultrafinos menores do que dez nanômetros. “*Uma nova física surge: novas fases de gelo foram observadas e o transporte ultrarrápido de prótons foi medido*”, afirmou o estudo.
Os pesquisadores analisaram os dielétricos da água, ou seja, sua capacidade de armazenar e influenciar um campo elétrico quando submetida a ele. Estudos sobre essas propriedades dielétricas da água em espaços nanométricos são essenciais para compreender como os íons se movem sob pressão nos sistemas biológicos e em materiais sintéticos.
“Uma melhor compreensão da resposta dielétrica da água confinada é importante não apenas para o avanço das tecnologias de separação, mas também para outras aplicações emergentes, como armazenamento e conversão de energia”, explicou Marcos Calegari Andrade, do Laboratório Nacional Lawrence Livermore nos EUA e primeiro autor do estudo.
Comportamento da água
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A água pode parecer ter um comportamento simples, mas quando analisada em nível molecular surgem complexidades. Isso se deve à eletronegatividade do oxigênio em relação ao hidrogênio, resultando em propriedades únicas como ligações fracas de hidrogênio, tensão superficial e coesão.
Contudo, ainda é um mistério o motivo pelo qual as moléculas de água aumentam as interações com um campo elétrico ao serem confinadas em um nanotubo de carbono hidrofóbico.
Água em nanoescala
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Para compreender o comportamento da água em nanoescala, os pesquisadores realizaram simulações computacionais com aprendizado de máquina para analisar e prever as mudanças nas propriedades dielétricas da água nessa escala. Com base nos dados de simulações, os pesquisadores descobriram que a água se torna mais eficiente para bloquear eletricidade ao ser submetida a um campo elétrico ao longo de um tubo mais fino que um fio de cabelo dividido mil vezes.
“Nosso estudo revela impactos singulares do nanoconfinamento hidrofóbico 1-D não apenas na constante dielétrica, mas também na estrutura eletrônica da água, que não podem ser observados com simulações convencionais baseadas em campos de força paramétricos”, concluiu Calegari Andrade.
Fonte: Tecmundo
Imagens: Tecmundo
