p Primeiro, de acordo com engenheiros da Rice University, obter um buraco de nanotubo. Em seguida, insira água. Se o nanotubo tiver a largura certa, as moléculas de água se alinharão em uma haste quadrada. p O cientista de materiais de arroz Rouzbeh Shahsavari e sua equipe usaram modelos moleculares para demonstrar sua teoria de que as forças fracas de van der Waals entre a superfície interna do nanotubo e as moléculas de água são fortes o suficiente para colocar os átomos de oxigênio e hidrogênio no lugar.

p Shahsavari se referiu ao conteúdo como "gelo bidimensional, "porque as moléculas congelam independentemente da temperatura. Ele disse que a pesquisa fornece informações valiosas sobre as formas de alavancar as interações atômicas entre os nanotubos e as moléculas de água para fabricar nanocanais e nanocapacitores de armazenamento de energia.

p Um artigo sobre a pesquisa foi publicado no jornal American Chemical Society. Langmuir .

p Shahsavari e seus colegas construíram modelos moleculares de nanotubos de nitreto de carbono e boro com larguras ajustáveis. Eles descobriram que o nitreto de boro é melhor para restringir a forma da água quando os nanotubos têm 10,5 angstroms de largura. (Um angstrom é o centésimo milionésimo de um centímetro.)

p Os pesquisadores já sabiam que os átomos de hidrogênio em água confinada assumem propriedades estruturais interessantes. Experimentos recentes feitos por outros laboratórios mostraram fortes evidências para a formação de gelo de nanotubos e levaram os pesquisadores a construir modelos de teoria funcional da densidade para analisar as forças responsáveis.

p A equipe de Shahsavari modelou moléculas de água, que tem cerca de 3 angstroms de largura, dentro de nanotubos de nitreto de carbono e boro de várias quiralidades (os ângulos de suas redes atômicas) e entre 8 e 12 angstroms de diâmetro. Eles descobriram que os nanotubos nos diâmetros médios tiveram o maior impacto no equilíbrio entre as interações moleculares e a pressão de van der Waals que levou à transição de um tubo quadrado de água para gelo.

p "Se o nanotubo for muito pequeno e você só puder encaixar uma molécula de água, você não pode julgar muito, "Shahsavari disse." Se for muito grande, a água mantém sua forma amorfa. Mas a cerca de 8 angstroms, a força de van der Waals dos nanotubos começa a empurrar as moléculas de água em formas quadradas organizadas. "

p Ele disse que as interações mais fortes foram encontradas em nanotubos de nitreto de boro devido à polarização particular de seus átomos.

p Shahsavari disse que o gelo do nanotubo pode encontrar uso em máquinas moleculares ou como capilares em nanoescala, ou promover maneiras de entregar algumas moléculas de água ou drogas sequestradas às células-alvo, como uma seringa em nanoescala.