Нанотехнологии и NaCl: Новые горизонты кристаллизации
Фото: gazeta.ru
Кристаллизация — удивительный процесс, лежащий в основе природных явлений и современных технологий: от формирования снежинок до создания инновационных материалов. Благодаря сочетанию компьютерного моделирования и искусственного интеллекта исследователи впервые детально изучили, как образуются кристаллы поваренной соли (NaCl) в экстремально узком пространстве — между слоями графена толщиной в несколько нанометров.
Удивительная стабильность соли в экстремальных условиях
Эксперименты продемонстрировали: при нанометровом сжатии структура NaCl приобретает необычную устойчивость. Температура плавления кристаллов увеличивается в разы, а при определенном расстоянии между графеновыми пластинами формируются редкие гидратированные формы, которые в обычной среде существуют лишь при сверхнизких температурах.
Машинное обучение раскрывает молекулярные секреты
Специально разработанные нейросети помогли расшифровать этапы образования кристаллов. Оказалось, что ключевую роль играет удаление молекул воды вокруг ионов хлора. Это усиливает электростатическое притяжение между частицами, а изменение диэлектрических свойств наносреды ускоряет процесс самоорганизации структуры.
Перспективы для энергетики и фармацевтики
Открытие открывает путь к прорывам в создании компактных аккумуляторов, высокоэффективных опреснительных систем и фармацевтических препаратов с улучшенной биодоступностью. Контроль наноразмерной кристаллизации позволит проектировать материалы с заданными свойствами, что ранее считалось невозможным.
Интересно, что эти исследования могут дополнить недавние достижения в области восстановления емкости батарей, делая технологии будущего еще более устойчивыми.
