p Os pesquisadores passaram décadas estudando as propriedades da água e como elas mudam quando há interrupções em seu comportamento normal. A pesquisa sobre o assunto tem uma ampla gama de aplicações, de sistemas bioquímicos à dessalinização de água. p Uma equipe de cientistas do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL), O Argonne National Laboratory e a University of Chicago exploraram como a estrutura e as propriedades eletrônicas da água líquida podem ser afetadas pela presença de íons e nanoconfinamento (íons e água confinados entre as superfícies do material que estão nanômetros de distância). Eles empregaram simulações de primeiro princípio para procurar sinais dessas perturbações. A pesquisa aparece no Journal of Chemical Physics .

p Para comparação, O time, liderado pelo autor principal Viktor Rozsa, um estudante de graduação na Universidade de Chicago e um bolsista do DOE NNSA Stewardship Science Graduate, realizaram simulações para água dentro de nanotubos semicondutores com diâmetros de 1,1 e 1,5 nanômetros, respectivamente (um nanômetro equivale a cerca de 17, 000 vezes menor que um cabelo humano). Eles descobriram que, devido ao nanoconfinamento, há efeitos concorrentes de ligações de hidrogênio rompidas e interações água-carbono na polarizabilidade molecular. Eles identificaram a polarizabilidade molecular da água como a "impressão digital" da perturbação do íon e do nanoconfinamento.

p "As polarizabilidades moleculares exibiram um equilíbrio competitivo entre as reduções de quebra de estrutura e melhorias na interface do nanotubo, "disse Anh Pham do LLNL, um cientista de materiais no Quantum Simulations Group.

p Este trabalho pode ser estendido para entender o efeito de ânions ou íons divalentes em águas confinadas. No futuro, os pesquisadores pretendem estudar como os efeitos concorrentes na polarizabilidade molecular são influenciados por outros íons solvatados e em diferentes graus de confinamento.

p "Nossos resultados destacam a importância da inclusão da polarizabilidade para simulações realistas de água em ambientes complexos e podem auxiliar na parametrização de futuros potenciais interatômicos, "disse Giulia Galli, o professor da família Liew na Pritzker School of Molecular Engineering da University of Chicago, cientista sênior da Argonne e co-autor do estudo.

p O artigo que descreve esta pesquisa foi escolhido como um artigo apresentado pelo Journal of Chemical Physics e também foi destaque pelo American Institute of Physics.