Nanotubos de carbono são moléculas cilíndricas feitas de átomos de carbono. Eles são extremamente fortes e leves e têm uma ampla gama de aplicações potenciais, desde eletrônica até medicina. No entanto, as suas interações com a água têm sido pouco compreendidas até agora.

Um novo estudo realizado por pesquisadores da Universidade da Califórnia, Berkeley, descobriu que os nanotubos de carbono têm uma relação de amor/ódio com a água. Por um lado, são hidrofóbicos, o que significa que repelem a água. Por outro lado, eles também têm uma forte atração pelas ligações de hidrogênio, que são as ligações que mantêm as moléculas de água unidas.

Esta relação de amor/ódio tem uma série de implicações para o uso de nanotubos de carbono em ambientes aquáticos. Por exemplo, significa que os nanotubos de carbono podem ser usados ​​para criar materiais resistentes à água. No entanto, isso também significa que os nanotubos de carbono podem ser danificados pela água.

Os pesquisadores descobriram que a natureza hidrofóbica dos nanotubos de carbono se deve à presença de ligações carbono-carbono em sua superfície. Essas ligações são apolares, o que significa que não possuem carga elétrica líquida. Como resultado, eles não interagem fortemente com as moléculas de água.

Por outro lado, a atração dos nanotubos de carbono pelas ligações de hidrogênio se deve à presença de átomos de oxigênio em sua superfície. Esses átomos de oxigênio são polares, o que significa que possuem uma carga elétrica líquida. Como resultado, eles podem formar ligações de hidrogênio com moléculas de água.

A força da interação entre os nanotubos de carbono e a água depende das proporções relativas dos átomos de carbono e oxigênio na superfície do nanotubo. Quanto mais átomos de carbono houver, mais hidrofóbico será o nanotubo. Quanto mais átomos de oxigênio houver, mais hidrofílico será o nanotubo.

Os pesquisadores dizem que suas descobertas podem ajudar a melhorar o projeto de nanotubos de carbono para aplicações à base de água. Ao compreender as interações entre os nanotubos de carbono e a água, os cientistas podem projetar nanotubos que sejam mais hidrofóbicos ou mais hidrofílicos, dependendo da aplicação desejada.

O estudo foi publicado na revista Nature Materials.