p Compreender e controlar o transporte de íons em materiais porosos e em interfaces hidrofóbicas é fundamental para uma ampla variedade de tecnologias ambientais e de energia, variando de membranas seletivas de íons, entrega de drogas e biossensor para baterias de íons e supercapacitores. p Contudo, uma compreensão detalhada do transporte em nanoescala ainda está em sua infância. Por exemplo, transporte em nanoescala tem sido frequentemente descrito por modelos de continuum simplificados que contam com uma descrição de carga pontual para íons e um meio dielétrico homogêneo para o solvente, que não diferenciam íons com a mesma valência.

p Em um estudo recente, Cientistas do Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), em colaboração com a Universidade da Califórnia, Irvine (UCI), mostraram que o transporte de íons perto de uma interface hidrofóbica não depende apenas da voltagem aplicada, mas no tipo de íon. A equipe descobriu que as correntes de íons através de nanoporos de nitreto de silício simples que contêm uma junção hidrofóbica-hidrofílica podem ser altamente dependentes do tamanho e da força de hidratação dos íons solvatados.

p "Nossas simulações de dinâmica molecular mostraram que os grandes ânions, como bromo e iodo, são propensos a migrar da solução aquosa para a interface, levando ao acúmulo de ânions responsável pela umidificação dos poros e aumento das correntes de íons, "disse Fikret Aydin, um pós-doutorado no Quantum Simulations Group na Divisão de Ciência de Materiais do LLNL, e uma introdução teórica de um artigo que aparece em ACS Nano .

p Zuzanna Siwy, um professor UCI no Departamento de Física e Astronomia e um co-autor do artigo, disse que o estudo é de grande interesse na preparação de sistemas responsivos a íons baseados em poros hidrofóbicos. “Também se pode imaginar que deveria ser possível preparar uma membrana parecida com uma válvula, que se torna aberto para transporte iônico e molecular quando uma voltagem de limiar ou / e íon de ativação é adicionado, " ela disse.

p Anh Pham, um cientista de materiais LLNL do Quantum Simulations Group e co-autor do artigo acrescentou:"Os resultados fornecem uma compreensão fundamental sobre o papel da hidratação de íons nas propriedades das interfaces sólido / líquido, que é importante para o projeto de sistemas nanoporosos que são seletivos para íons da mesma carga, bem como para a realização de umectação induzida por íons em poros hidrofóbicos. "