Le cellule umane possiedono varie proteine che agiscono come canali per gli ioni carichi. Nella pelle
Ispirati da questi sensori biologici, i ricercatori KAUST hanno preparato un composto di carburo di titanio (Ti3C2Tx) noto come MXene.
Gli MXeni sono una classe di inorganici bidimensionaliconnessioni. Questi materiali sono composti da strati spessi diversi atomi di carburi, nitruri o carbonitruri di metalli di transizione. Ciascuno strato è rivestito con atomi caricati negativamente come ossigeno o fluoro.
Questi gruppi agiscono come distanziatori che separano nanofogli adiacenti, consentendo alle molecole d'acqua di penetrare nei canali interplanari. I canali tra gli strati di MXene sono più stretti di un nanometro.
I ricercatori hanno utilizzato la diffrazioneRaggi X e microscopia elettronica a scansione per studiare il nuovo composto e hanno scoperto che l'aggiunta di acqua al materiale allargava leggermente i canali tra gli strati. Quando il materiale ha toccato la soluzione di cloruro di potassio, i passaggi erano abbastanza grandi da consentire agli ioni di potassio caricati positivamente di passare attraverso il MXene, ma hanno bloccato il passaggio degli ioni di cloro negativi.
Un team di scienziati ha creato un piccolo dispositivocontenente MXene ed esposta un'estremità alla luce solare. Gli MXeni sono particolarmente efficaci nell'assorbire la luce solare e nel convertire quell'energia in calore. Il conseguente aumento della temperatura ha spinto le molecole d'acqua e gli ioni di potassio a fluire attraverso i nanocanali dall'estremità più fredda a quella più calda. Questo flusso termoosmotico ha causato una variazione di tensione paragonabile a quella osservata nei canali ionici biologici sensibili alla temperatura. Di conseguenza, il dispositivo può rilevare in modo affidabile variazioni di temperatura inferiori a 1 ° C.
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