Credit: Virginia Commonwealth University. Grafen jako vodič elektřiny se do určité nabije opačně než přiléhající molekula vody, tudíž molekula z druhé strany se bude dotýkat stejně, „zrcadlově“.

Grafen může pro molekuly vody fungovat jako zrcadlo

Grafen je obecně hydrofobní, s jeho vlastnostmi lze ale různě kouzlit. Např. oxid grafenu (vrstva grafenu s navázanými atomy kyslíku, karboxylovými skupinami apod.) se již ve vodě rozpouštět může bez problémů. Když už dostaneme vodu na grafen, mohou se každopádně dít dost zajímavé věci.
Viz např.: Tajemství vody – na povrchu grafenu může být i kapalina uspořádaná

Nový výzkum ukazuje, že pro molekuly vody dokáže grafen fungovat i jako něco na způsob zrcadla. Když už se molekula vody grafenu dotkne z jedné strany, vytvoří se v materiálu elektrické náboje a molekuly vody se pak namísto/vedle vodíkových můstků vážících je k jiným molekulám nakonec navážou i k uhlíkové vrstvě. Z druhé strany je pak látka již prakticky hydrofilní, takže další molekuly vody k ní přilnou bez problémů (předpokládejme, že co je nahoře a co dole bude cca jedno, gravitace bude v měřítku několika molekul oproti ostatním silám zanedbatelná). Oním zrcadlem se myslí to, že z druhé strany budou molekuly vody nasedat na grafen symetricky, kyslík proti kyslíku atd. – viz obrázek. Jak uvádějí autoři studie, lze to brát i tak, že grafen „zprostředkovává komunikaci“ (vazbu) mezi oběma protilehlými vrstvami vody, ovšem jinak, než by se obě vrstvy vázaly samy pomocí vodíkových můstků. Opět se přitom také ukazuje, že jde-li o několik molekul, i kapalina může vytvářet uspořádané struktury.
Schopnost grafenu se nabít souvisí i s tím, že je elektricky vodivý – podobné jevy tedy mohou nastávat i u jiných vodivých modifikací uhlíku, ač jsou samy o sobě opět hydrofobní. Jde-li o monomolekulární vrstvu, může ji stačit ponořit do vody z obou stran současně.
Autoři studie uvádějí, že tyto vlastnosti grafenu by se mohly uplatnit v membránách (při filtraci vody nebo v membránách palivových článků), u senzorů i v elektrodách na bázi grafenu v prostřední s vodnými elektrolyty.

Neda Ojaghlou et al. Solvent–Solvent Correlations across Graphene: The Effect of Image Charges, ACS Nano (2020). DOI: 10.1021/acsnano.9b09321
Zdroj: Virginia Commonwealth University/Phys.org a další

Kondenzující voda se může měnit na peroxid

Při kondenzaci vodní páry by se nemělo chemický dít nic; voda je přece je i …

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close