Como moléculas de água se comportam em um nanotubo de carbono? Antes de realizar nanocatálises em escala molecular, os pesquisadores precisam modelar, com precisão, as propriedades das moléculas de água atravessando esses condutos. A equipe de pesquisadores de Christoph Dellago, da Faculdade de Física, da Universidade de Viena, (Áustria) acaba de aportar uma resposta a esse problema, modelando as propriedades de estabilidade termodinâmica e da disposição dipolar de moléculas de água colocadas nas canalizações formadas a partir de nanotubos de carbono ou de montagens protéicas.

A pesquisa necessitou de uma rede de 190 computadores, da Universidade de Viena, e a ajuda de redes de cálculo científico intensivo nos Estados Unidos. Nesses condutos, as moléculas de água formam cadeias ordenadas, podendo se alongar até 0,1 mm. Essa disposição da água teria, além disso, a propriedade de conduzir os prótons e abriria perspectivas especialmente na área da engenharia de pilhas a combustível. A partir desses dados, os pesquisadores puderam desenvolver um modelo de rede de dipolos para a representação do sistema físico, e estimar as performances do sistema com respeito aos pré-requisitos para a aplicação ao transporte de prótons nas pilhas a combustível, cujo tempo de vida das cadeias ordenadas (i.e., cujos dipolos são orientados identicamente), neste caso chega até 0,1 s.

Modelagem de moléculas de água no interior de nanotubos de carbono.

Créditos: Köfinger.

Na perspectiva de projetos futuros, os cientistas objetivam estudar a influência de um campo elétrico sobre as cadeias de moléculas, ou ainda o efeito induzido pela proximidade de vários nanotubos sobre as moléculas de água.

Press Release da Universidade de Viena, 03 novembro, 2008 (Tradução - MIA).

Nota do Scientific Editor: o trabalho que deu origem a esta nota: "Macroscopically ordered water in nanopores", de autoria de J. Köfinger, G. Hummer e C. Dellago, foi publicado, on line, na revista PNAS. (DOI: 10.1073/pnas.0801448105)

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