(Phys.org) —Chercheurs Baoxing Xu et Xi Chen, travaillant à l'Université de Columbia, ont créé une simulation informatique qui montre qu'il est possible de manipuler le mouvement d'un fullerène de 60 atomes, avec une molécule d'eau piégée à l'intérieur, utilisant une charge électrique. Ils décrivent leur simulation et leurs résultats dans leur article publié dans Lettres d'examen physique .

Il y a deux ans, Les chercheurs japonais Kei Kurotobi et Yasujiro Murata ont trouvé un moyen d'intégrer une molécule d'eau dans un fullerène de 60 atomes (buckeyball) - ils l'ont ouvert, inséré une seule molécule d'eau, puis le refermer, piégeant efficacement la molécule d'eau à l'intérieur - ils l'ont appelé H 2 O@C 60 . Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont créé une simulation informatique qui, selon eux, montre ce qui se passerait si une telle molécule était placée à l'intérieur d'un nanotube et soumise à une charge électrique. Leurs efforts montrent, ils disent, que cela ferait bouger le fullerène (et la molécule d'eau), dans ce cas par un canal.

David Lindley, dans un article pour le site de l'American Physical Society La physique , dit que la simulation créée par les deux chercheurs prend en compte toutes les propriétés connues de H 2 O@C 60 et note que la simulation traite la molécule comme une entité unique.

Après avoir intégré la molécule d'eau à l'intérieur du fullerène, les chercheurs ont simulé la mise en place de la nouvelle structure à l'intérieur d'un nanotube de carbone, créant essentiellement un canal pour permettre le mouvement du fullerène avec sa cargaison de molécules d'eau. Ils ont ensuite appliqué une charge électrique parallèlement au nanotube. Ce faisant, les chercheurs ont trouvé, a provoqué le déplacement du fullerène dans le canal (et la rotation de la molécule d'eau à l'intérieur), emportant sa cargaison avec lui. Normalement, l'application d'une charge électrique aux molécules d'eau ne les fait pas bouger (car elles sont chargées de manière neutre) - au lieu de cela, un mouvement thermique connu sous le nom de libration se produit.

Dans la simulation cependant, l'incorporation d'une molécule d'eau dans un fullerène lui permet d'être entraînée dans un canal à l'aide de courant électrique, ouvrant la possibilité de créer des fullerènes qui transportent d'autres produits chimiques à travers les nanotubes - un processus qui pourrait s'avérer utile pour des applications telles que l'administration de médicaments thérapeutiques à des parties du corps malades, par exemple.

De façon intéressante, les chercheurs ont découvert que si la charge était augmentée à 0,065 volt par angström, le sens de déplacement dans le canal a été inversé, bien qu'ils ne puissent pas expliquer pourquoi.

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