La dinámica molecular de nanoconos de carbono incrustados en agua: observación de ondas superficiales
Autores: Karataraki, Georgia; Sapalidis, Andreas; Tocci, Elena; Gotzias, Anastasios
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
La dinámica molecular de nanoconos de carbono incrustados en agua: observación de ondas superficiales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Simulaciones de dinámica molecular
Solvatación de agua
Nanopartículas de carbono
Comportamiento hidrofóbico
Cavitación
Fenómenos a escala nanométrica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Realizamos simulaciones de dinámica molecular sobre la solvatación del agua de nanopartículas de carbono con forma cónica. Exploramos el comportamiento hidrofóbico de las nanopartículas e investigamos microscópicamente la cavitación del agua en un confinamiento cónico con diferentes ángulos. Llevamos a cabo simulaciones adicionales de dinámica molecular en las que las estructuras de carbono no interactúan con el agua como si estuvieran en el vacío. Detectamos una ondulación en la superficie de los conos que se asemeja a las agitaciones de forma de canales de agua artificiales y porinas biológicas. Las ondas en la superficie fueron inducidas por los anillos de carbono pentagonales (en una red de anillos de carbono hexagonales) concentrados cerca del ápice de los conos. Las ondas fueron afectadas por los gradientes de curvatura en la superficie. Casi no fueron detectadas en el caso de un nanotubo de tipo silla. Comprender tales fenómenos a escala nanométrica es clave para diseñar modelos moleculares mejorados para sistemas de membranas y nanodispositivos para aplicaciones energéticas y de separación.
Descripción
Realizamos simulaciones de dinámica molecular sobre la solvatación del agua de nanopartículas de carbono con forma cónica. Exploramos el comportamiento hidrofóbico de las nanopartículas e investigamos microscópicamente la cavitación del agua en un confinamiento cónico con diferentes ángulos. Llevamos a cabo simulaciones adicionales de dinámica molecular en las que las estructuras de carbono no interactúan con el agua como si estuvieran en el vacío. Detectamos una ondulación en la superficie de los conos que se asemeja a las agitaciones de forma de canales de agua artificiales y porinas biológicas. Las ondas en la superficie fueron inducidas por los anillos de carbono pentagonales (en una red de anillos de carbono hexagonales) concentrados cerca del ápice de los conos. Las ondas fueron afectadas por los gradientes de curvatura en la superficie. Casi no fueron detectadas en el caso de un nanotubo de tipo silla. Comprender tales fenómenos a escala nanométrica es clave para diseñar modelos moleculares mejorados para sistemas de membranas y nanodispositivos para aplicaciones energéticas y de separación.