Le sel dissous peut se réassembler à l’échelle nanométrique, selon des simulations

Le sel dissous peut se réassembler à l’échelle nanométrique, selon des simulations
Le sel dissous peut se réassembler à l’échelle nanométrique, selon des simulations

Un rendu au niveau atomique du chlorure de sodium (à gauche), l’ingrédient principal du sel de table, et du chlorure de lithium (à droite). De nouvelles recherches de Xiao Cheng Zeng du Nebraska et d’autres ont suggéré que, lorsqu’ils sont confinés dans un espace nanoscopique, les atomes de sodium (bleu foncé) et de chlore (bleu clair) peuvent se réassembler après avoir été dissous. Les atomes de lithium (rose) et de chlore peuvent faire de même, selon les simulations de l’équipe. Crédit : Scott Schrage | Communication universitaire

Tout cuisinier digne de ce nom sait qu’une pincée de la substance, qui se compose principalement du chlorure de sodium composé, se dissoudra lorsqu’elle sera versée dans une casserole d’eau à température ambiante.

Mais en tant que chimiste qui a passé des décennies à rechercher comment les substances se comportent lorsqu’elles sont confinées dans des espaces infinitésimaux, Xiao Cheng Zeng du Nebraska sait également que ce qui se passe à l’échelle macro ne vaut pas nécessairement à l’échelle nanométrique.

Zeng et ses collègues ont récemment effectué des simulations informatiques pour déterminer comment le chlorure de sodium et son cousin salé, le chlorure de lithium, pourraient réagir lorsqu’ils sont immergés dans un jet d’eau nanoscopique bordé de deux parois lisses et hydrofuges.

Ces simulations prédisaient quelque chose de très contre-intuitif. Après s’être initialement dissous dans l’eau, les atomes chargés et dispersés au hasard de chlorure de sodium et de lithium se réassembleraient spontanément en couches 2D, selon les simulations. Dans le cas du chlorure de sodium, cette couche serait identique à son état solide pré-dissous : un motif cristallin de carrés, avec chaque atome de sodium entouré de quatre atomes de chlore, ou vice versa. Pour le chlorure de lithium, la couche comprendrait des anneaux hexagonaux – trois atomes de lithium, trois atomes de chlore – ou des chaînes d’atomes en zigzag, ou les deux.

Sur la base des calculs de l’équipe, le comportement inattendu émerge en partie parce que le confinement à l’échelle nanométrique réduit la force d’interaction entre un atome chargé – sodium, lithium ou chlore – et les molécules d’eau qui forment généralement une coquille autour de lui. Cette coque d’hydratation empêche normalement les particules de charge opposée, telles que le sodium et le chlore, de se réassembler après dissolution, mais pas lorsqu’elles sont confinées dans un espace nanoscopique, ont découvert les chercheurs.

Zeng et ses collègues chimistes informaticiens espèrent que leurs prédictions encourageront d’autres chercheurs à mener des expériences qui valident ou remettent en question leurs simulations.

Ces prédictions pourraient éventuellement éclairer la conception de dispositifs nanofluidiques qui transportent des atomes chargés pour recréer une activité neuronale, a déclaré Zeng.


Des chercheurs fabriquent des piles rechargeables qui stockent six fois plus de charge


Plus d’information:
Wenhui Zhao et al, Les nanostructures de sel monocouche bidimensionnelle peuvent s’agréger spontanément plutôt que se dissoudre dans des solutions aqueuses diluées, Communication Nature (2021). DOI : 10.1038/s41467-021-25938-0

Fourni par l’Université du Nebraska-Lincoln

Citation: Le sel dissous peut se réassembler à l’échelle nanométrique, selon des simulations (2021, 1er octobre) récupérées le 1er octobre 2021 sur https://phys.org/news/2021-10-dissolved-salt-reassemble-nanoscale-simulations.html

Ce document est soumis au droit d’auteur. En dehors de toute utilisation équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans l’autorisation écrite. Le contenu est fourni seulement pour information.

 
For Latest Updates Follow us on Google News
 

PREV Dinosaures : une bête de 16 pieds de long parcourait le Brésil il y a 70 millions d’années
NEXT Manière dont les cellules échangent des vésicules pour synchroniser leur activité.
----