Les physiciens de l'Université de Washington ont effectué les mesures les plus précises et les plus contrôlées à ce jour de l'interaction entre les atomes et les molécules qui composent l'air et le type de surface de carbone utilisé dans les électrodes de batterie et les filtres à air, des informations clés pour améliorer ces technologies.

Une équipe dirigée par David Cobden, professeur de physique à l'UW, utilisé un nanotube de carbone - un sans soudure, structure en graphite creux un million de fois plus mince qu'une paille à boire, agissant comme un transistor pour étudier ce qui se passe lorsque des atomes de gaz entrent en contact avec la surface du nanotube. Leurs résultats ont été publiés en mai dans la revue Physique de la nature .

Cobden a déclaré que lui et ses co-auteurs ont découvert que lorsqu'un atome ou une molécule se colle au nanotube, une infime fraction de la charge d'un électron est transférée à sa surface, entraînant un changement mesurable de la résistance électrique.

"Cet aspect des atomes interagissant avec les surfaces n'a jamais été détecté sans ambiguïté auparavant, " a déclaré Cobden. "Lorsque de nombreux atomes sont collés au tube minuscule en même temps, les mensurations révèlent leurs danses collectives, y compris les grandes fluctuations qui se produisent lors du réchauffement analogue à l'ébullition de l'eau. »

Les batteries au lithium impliquent que des atomes de lithium collent et transfèrent des charges aux électrodes de carbone, et dans les filtres à charbon actif, les molécules se collent à la surface du carbone à éliminer, Cobden a expliqué.

"Diverses formes de carbone, dont les nanotubes, sont considérés pour le stockage de l'hydrogène ou d'autres carburants car ils ont une énorme surface interne sur laquelle les molécules de carburant peuvent adhérer. Cependant, ces situations technologiques sont extrêmement complexes et difficiles à rendre précises, des mesures nettes sur."

Ce travail, il a dit, ont abouti aux mesures les plus précises et contrôlées de ces interactions jamais réalisées, "et permettra aux scientifiques d'apprendre de nouvelles choses sur l'interaction des atomes et des molécules avec une surface de carbone, " important pour l'amélioration des technologies, y compris les batteries, électrodes et filtres à air.