Istraživanja pokazuju novi pristup proučavanju svojstava nanodova

Biblical Series I: Introduction to the Idea of God (Srpanj 2019).

Anonim

Istraživači su pronašli nove metode za mjerenje unutarnjeg pritiska i površinske napetosti kapljica tekućine nano-veličine poput onih koji su uključeni u formiranje oblaka i onečišćujućih tvari u zraku kako bi proučili kako se ponašaju u različitim okruženjima.

Razumijevanje funkcije tih kapljica u formiranju oblaka je relevantno za proučavanje klimatskih promjena. Slično tome, onečišćujuće tvari u zraku mogu također doći u obliku nanodova. Nanozirane kapi tekućine također se koriste u laboratorijima kako bi djelovali kao "reaktori" niskotlačne posude za čišćenje kemijskih reakcija pri visokoj koncentraciji. Kako bi se razumjelo kako se nanodropleti ponašaju u svakom od ovih konteksta, istraživač mora biti u mogućnosti mjeriti svojstva kao što su unutarnji pritisak i površinska napetost.

Novo istraživanje koje je proveo Feng Wang, profesor fizikalne kemije, zajedno s diplomom Kai-Yang Leong, pronašao je metode za izračunavanje tih svojstava. Istraživanje, koje je financirala Nacionalna zaklada za znanost, objavljena je u časopisu Journal of Chemical Physics.

Wang je pojasnio da, budući da su nanočasne kapljice veoma zakrivljene, njihova površinska napetost ne može se izračunavati na isti način kao površinska napetost tekućine s ravnom površinom. Te sitne kapljice također su teško proučavati jer brzo isparavaju.

"Bezuvjetno razumijevanje površinske napetosti nanodropeta daleko je od postizanja", navode istraživači u svom radu.

Da bi se pronašla površinska napetost, istraživači moraju znati unutarnji pritisak kapljice. Uspostavljene metode proračuna tlaka u tekućinama koriste mjerni naziv zvan tlak, koji koristi silu i udaljenost za izračunavanje tlaka. Ove metode dobro funkcioniraju za velike količine tekućine, ali ne i za male kapljice, pri čemu manje promjene udaljenost imaju izraženije djelovanje.

Wang i Leong upotrijebili su U u računalnom centru visoke performanse razvijati novu metodu izračuna unutarnjeg tlaka nanodropleta.

Korištenjem tipa računalnog modeliranja koji se zove simulacija molekularne dinamike, istraživači su mogli izračunati unutarnji tlak nanočestica prvo uspostavljajući odnos gustoće i tlaka kapljica. Budući da se može utvrditi gustoća vode, istraživači bi to mogli koristiti kao proxy za izračunavanje pritiska.

"Prema našem znanju, upotreba proxyja za mjerenje tlaka nije učinjena u simulaciji", kazali su u radu.

menu
menu