Noul nanomaterial acționează ca un termometru molecular

Celulele umane posedă diferite proteine ​​care acționează ca canale pentru ionii încărcați. În piele

Canalele ionice se bazează pe căldură pentru a controla fluxul de particule, care generează semnalele electrice pe care oamenii le folosesc pentru a măsura temperatura mediului înconjurător.

Inspirați de acești senzori biologici, cercetătorii KAUST au pregătit un compus din carbură de titan (Ti3C2Tx) cunoscut sub numele de MXene.
MXenele sunt o clasă de anorganice bidimensionaleconexiuni. Aceste materiale sunt compuse din straturi cu grosimea de câțiva atomi de carburi, nitruri sau carbonitruri ale metalelor tranziționale.Fiecare strat este acoperit cu atomi încărcați negativ, cum ar fi oxigen sau fluor.

Aceste grupuri acționează ca distanțieri care separă nanofoliile adiacente, permițând moleculelor de apă să pătrundă pe canalele interplanare. Canalele dintre straturile MXene sunt mai înguste decât un nanometru.

Cercetătorii au folosit difracțiaRazele X și microscopia electronică de scanare pentru a studia noul compus și au constatat că adăugarea de apă la material a lărgit ușor canalele dintre straturi. Când materialul a atins soluția de clorură de potasiu, pasajele au fost suficient de mari pentru a permite ionilor de potasiu încărcați pozitiv să treacă prin MXene, dar au blocat trecerea ionilor negativi de clor.

O echipă de oameni de știință a creat un dispozitiv micconținând MXene și expus un capăt la lumina soarelui. MXenele sunt deosebit de eficiente pentru a absorbi lumina soarelui și a transforma acea energie în căldură. Creșterea rezultată a temperaturii a determinat moleculele de apă și ionii de potasiu să curgă prin nanocanale de la capătul mai rece la capătul mai cald. Acest flux termosmotic a provocat o schimbare de tensiune comparabilă cu cea observată în canalele ionice biologice sensibile la temperatură. Ca urmare, dispozitivul poate detecta în mod fiabil schimbările de temperatură mai mici de 1 ° C.

Citește și

În ziua a 3-a de boală, majoritatea pacienților cu COVID-19 își pierd simțul mirosului și suferă adesea de un nas curgător

Vedeți cele mai apropiate fotografii ale suprafeței Soarelui

Ghețarul Doomsday s-a dovedit a fi mai periculos decât credeau oamenii de știință. Spunem principalul lucru