Foto: © nanomanpro / Dollar Photo Club

Kapka vody uhání po grafenu jako šílená

Až 250 km v hodině se mohou pohybovat kapky vody na grafenu, a to bez jakéhokoliv vynaložené energie, pouze na základě fyzikálního gradientu.

Grafen je pochopitelně hydrofóbní, nicméně skupina vědců z ETH Zürich, University of Illinois (Chicago) a Dánské technické univerzity vytvořila povrch grafenu tak, aby jeho hydrofobnost (smáčitelnost vodou) byla různá a plynule se měnila. Miniaturní kapičky vody, z nichž každá obsahovala jen asi 1 500 molekul, smáčely povrch pod různými úhly (tj. k hydrofilnější části přilnuly těsněji), což vyvolalo pohyb. Vzor na grafenu nebo jiném povrchu by tak mohl být využíván pro transport vody/rozpuštěných látek, což by mohlo umožnit velmi přesné dodávání léků na místo určení i výrobu v nanoměřítku, kdy budeme chtít dostat na přesně určené místo třeba jen několik molekul.
V přírodě podobné mechanismy využívají rostliny ke sběru vody, ale i naopak k odpuzování dalších látek – k samočištění. Princip by mohl být využitelný i filtraci vody, při odvádění tepla kapalinou, snad i pří výrobě elektřiny. Grafen nepředstavuje jedinou možnost. Přímo se nabízí, že by vodu mohla i ve 3D vést jiná hydrofobní modifikace uhlíku, nanotrubičky.

Papadopoulou et al. „Ultrafast Propulsion of Water Nanodroplets on Patterned Graphene.“ ACS Nano. DOI: 10.1021/acsnano.9b00252
Zdroj: Phys.org

Poznámky PH:
Šlo-li o stabilně existující gradient, kapka vody mohla zřejmě stále zrychlovat (až po určitou maximální rychlost danou třením)?
Na principu geometrie povrchu je hydrofóbní např. květ lotosu. Zdá se, že u grafenu půjde o podobný případ, abstrakt na ASC Nano neuvádí nic o tom, že by grafen byl dopován nějakými příměsemi. Jak konkrétně souvisí geometrie a smáčitelnost? (Bereme-li grafen jako 2D vrstvu, jak zde vůbec lze dále manipulovat s geometrií?)
250 km za hodinu nezní jako tolik, ale je to málem 100 metrů za sekundu, srovnejme to s běžnými rychlostmi proudění vody. Navíc menší kapička by kvůli nižšímu tření mohla dosáhnout ještě větší maximální rychlostí.

Včelí dělnice častěji zabíjejí promiskuitní královny

Alespoň tedy u tropických včel Scaptotrigona depilis. Vyplývá to z komplikovaných poměrů genetické příbuznosti, která …

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