Смотреть один протонов, движущихся в воде-твердое;

Н+ протон состоит из одного иона водорода, самый маленький и легкий из всех химических элементов. Эти протоны встречаются в природе в воде, где небольшая доля молекул Н2О отдельной спонтанно. Их количество в жидкости определяет, является ли решение кислой или основной. Протоны также чрезвычайно мобильны, движущихся через воду, прыгая от одной молекулы воды к другой.

Транспорт протонов в воде-твердое;

Путь этот транспортный процесс работы в водоеме достаточно хорошо изучены. Но наличие твердой поверхности может значительно влиять на то, как протоны ведут себя, и ученые в настоящее время имеют очень мало инструментов для измерения эти движения в воде-сплошные интерфейсы. В этом новом исследовании, Жан Comtet, докторской исследователь в ЕПФЛ школы машиностроения (ИППП), при условии, что первый проблеск поведения протонов, когда вода соприкоснется с твердой поверхностью, спускаясь к конечной по своим масштабам одного протона и одного заряда. Его выводы, опубликованные в журнале Nature нанотехнологии, показывают, что протоны имеют тенденцию двигаться вдоль границы между этими двумя средами. В ходе исследования использовались помощью исследователей из кафедры химии в Высшей нормальной школе (ENS) в Париже, который проводится моделирование.

Кристаллических дефектов

Comtet изучал интерфейс между водой и Кристалла нитрида бора, чрезвычайно гладкий материал. «На поверхности кристалла может содержать дефекты», — говорит Comtet. «Мы обнаружили, что эти дефекты выступают в качестве маркеров, reemitting свет, когда Протон связывается с ними».Используя супер-разрешение микроскопа, он имел возможность наблюдать этих сигналов флуоресценции и определить положение дефектов в течение примерно 10 нанометров-невероятно высокая степень точности. Еще интересно, исследование показало, новые выводы в сторону активированных кристаллических дефектов. «Мы наблюдали дефекты на поверхности кристалла освещая один за другим, когда они вступили в контакт с водой», — добавляет Comtet. «Мы поняли, что этот шаблон освещения был произведен один протон прыжки с дефекта на дефект, создание идентифицирующей путь».

Крупный экспериментальный прорыв

Один из ключевых выводов исследования является то, что протоны имеют тенденцию двигаться вдоль воды-солидный интерфейс. «Протоны двигаться дальше, но прижимаясь к поверхности твердого тела», — объясняет Comtet. «Вот почему мы видим такие узоры».Александра Раденович, профессор в лаборатории ЕПФЛ в наноразмерных биологии (LBEN), добавляет: «Это крупный экспериментальный прорыв, который углубляет наше понимание того, как заряды в воде взаимодействуют с твердыми поверхностями».

«Наши наблюдения, в данном конкретном контексте, можно легко экстраполировать на другие материалы, и условиях», — говорит Comtet. «Эти открытия могут иметь важные последствия во многих других областях и дисциплинах, от понимания биологических процессов на клеточно-мембранные интерфейс для разработки более эффективных фильтров и аккумуляторов.

сделать разницу: спонсорские возможности