تماشای تک پروتون در حال حرکت در آب جامد رابط

H+ پروتون متشکل از یک یون هیدروژن کوچکترین و سبکترین از تمام عناصر شیمیایی. این پروتون ها رخ می دهد به طور طبیعی در آب که در آن یک نسبت کوچک مولکول H2O جداگانه خود به خود. مقدار خود را در یک مایع تعیین می کند که آیا راه حل این است که اسیدی یا اساسی. پروتون نیز بسیار, تلفن همراه, در حال حرکت را از طریق آب با پریدن از یک مولکول آب به دیگری.

راه این روند حمل و نقل کار می کند در یک بدن از آب است که نسبتا به خوبی قابل درک است. اما حضور یک سطح جامد می تواند به طور چشمگیری تحت تاثیر قرار چگونه پروتون رفتار و دانشمندان در حال حاضر بسیار کمی در راه از ابزار برای اندازه گیری این جنبش در آب جامد رابط. در این مطالعه جدید ژان Comtet یک پژوهشگر فوق دکترا در EPFL دانشکده مهندسی (STI) ارائه اولین نگاه اجمالی از رفتار پروتون هنگامی که آب می آید در تماس با یک سطح جامد به نهایی مقیاس تک پروتون و با هر بار شارژ. یافته های خود را منتشر شده در مجله طبیعت فناوری نانونشان می دهد که پروتون تمایل به حرکت در امتداد رابط بین این دو رسانه. مطالعه بهره مند از کمک از محققان دانشکده شیمی در École Normale Supérieure (انس) در پاریس که انجام شبیه سازی.

Comtet بررسی رابط بین آب و کریستال از نیترید بورون بسیار صاف مواد. "سطح کریستال می تواند شامل نقص می گوید:" Comtet. "ما دریافتیم که این عیوب به عنوان نشانگر reemitting نور هنگامی که یک پروتون متصل به آنها را." با استفاده از یک سوپر رزولوشن میکروسکوپ او قادر به رعایت این فلورسانس سیگنال و اندازه گیری موقعیت نقص به عرض حدود 10 نانومتر - فوق العاده درجه بالایی از دقت است. جالب تر هنوز هم مطالعه نشان داد بینش های جدید در راه کریستالی نقص فعال هستند. "ما از مشاهده نقص در سطح کریستال روشنایی تا یکی پس از دیگری زمانی که آنها در تماس با آب" می افزاید: Comtet. "ما متوجه شد که این روشنایی الگوی تولید شد توسط یک تک پروتون پریدن از نقص به نقص تولید شناسایی مسیر است."

یکی از یافته های کلیدی این مطالعه این است که پروتون ها تمایل به حرکت در امتداد آب-جامد رابط. "این پروتون در حال حرکت نگه دارید اما بغل کردن سطح جامد" توضیح می دهد که Comtet. "همین دلیل است که ما می بینیم این نوع از الگوهای." Aleksandra Radenovic استاد در EPFL را آزمایشگاه نانو زیست شناسی (LBEN) اضافه می کند: "این یک اصلی است تجربی دستیابی به موفقیت است که جمع ما درک درستی از چگونه اتهامات در آب در تعامل با سطوح جامد."

"مشاهدات ما در این زمینه خاص می تواند به راحتی قابل تعمیم به سایر مواد و محیط می گوید:" Comtet. "این اکتشافات می تواند پیامدهای مهمی در بسیاری دیگر از زمینه ها و رشته ها از درک فرآیندهای بیولوژیکی در سلول غشاء رابط کاربری را طراحی کارآمد تر فیلتر و باطری.

###

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.