p Carros avançam lentamente em congestionamentos, mas moléculas, quando preso, pode se mover extremamente rápido. p Uma nova pesquisa feita por pesquisadores da Northwestern University descobriu que as moléculas de água que viajam através de minúsculos tubos de nanotubos de carbono não fluem continuamente, mas sim de forma intermitente, como o tráfego pára-e-arranca, com resultados inesperados.

p "Simulações de dinâmica molecular anteriores sugeriram que as moléculas de água que percorrem os nanotubos de carbono estão uniformemente espaçadas e se movem em sincronia umas com as outras, "disse Seth Lichter, professor de engenharia mecânica na McCormick School of Engineering and Applied Science da Northwestern. "Mas nosso modelo mostra que eles realmente se movem de forma intermitente, permitindo taxas de fluxo surpreendentemente altas de 10 bilhões de moléculas por segundo ou mais. "

p A pesquisa é descrita em um artigo do Editor's Choice, "Solitons transportam água por meio de nanotubos de carbono estreitos, "publicado em 27 de janeiro na revista Cartas de revisão física .

p As descobertas podem resolver um dilema que confunde os especialistas em dinâmica de fluidos há anos. Em 2005, pesquisadores - trabalhando sob a suposição de que as moléculas de água se movem através de canais em um fluxo constante - fizeram uma descoberta surpreendente:a água em nanotubos de carbono viajou 10, 000 vezes mais rápido do que o previsto.

p O fenômeno foi atribuído a uma suposta suavidade da superfície dos nanotubos de carbono, mas uma investigação mais aprofundada descobriu o papel contra-intuitivo de seu interior inerentemente áspero.

p Lichter e o pesquisador pós-doutorado Thomas Sisan realizaram novas simulações com maior resolução temporal, revelando variações localizadas na distribuição de água ao longo do nanotubo. As variações ocorrem onde as moléculas de água não se alinham perfeitamente com o espaçamento entre os átomos de carbono - criando regiões nas quais as moléculas de água são instáveis ​​e, portanto, se propagam com extrema facilidade e rapidez através do nanotubo.

p Nanocanais são encontrados em todas as nossas células, onde regulam o fluxo de fluido através das membranas celulares. Eles também têm aplicações industriais promissoras para dessalinização de água. Usar os princípios de dinâmica de fluidos recém-descobertos pode permitir outras aplicações, como separações químicas, baterias movidas a nanotubos de carbono, e a fabricação de pontos quânticos, nanocristais com aplicações potenciais em eletrônica.