உலோக மின்முனைக்கு அருகில் நீர் மூலக்கூறுகள் எவ்வாறு நகர்கின்றன என்பதைப் பற்றிய முதல் கவனிப்பு

இந்த ஆய்வில் கணினியின் கணினி உருவகப்படுத்துதல் மாதிரியிலிருந்து எடுக்கப்பட்ட ஸ்னாப்ஷாட். இரண்டு பக்கங்களிலும் தங்க அணுக்களின் மூன்று அடுக்குகள் உள்ளன, அவை உலோக மின்முனையைக் குறிக்கின்றன, அவை இடது மின்முனையில் உறிஞ்சப்பட்ட கரிம மூலக்கூறுகளுடன் உள்ளன. மின்முனைகளுக்கு இடையில் உள்ள இடைவெளி நீர் மூலக்கூறுகளால் நிரப்பப்படுகிறது. கடன்: அடிப்படை அறிவியல் நிறுவனம்

தென் கொரியா மற்றும் அமெரிக்காவைச் சேர்ந்த சோதனை மற்றும் கணக்கீட்டு இயற்பியல் வேதியியலாளர்களின் கூட்டுக் குழு மின் வேதியியல் துறையில் ஒரு முக்கியமான கண்டுபிடிப்பை செய்துள்ளது, இது உலோக மின்முனைகளுக்கு அருகில் உள்ள நீர் மூலக்கூறுகளின் இயக்கத்தை வெளிச்சம் போட்டுக் காட்டுகிறது.

அக்வஸ் எலக்ட்ரோலைட்டுகளைப் பயன்படுத்தி அடுத்த தலைமுறை பேட்டரிகளை மேம்படுத்துவதற்கு இந்த ஆராய்ச்சி ஆழமான தாக்கங்களைக் கொண்டுள்ளது.

நானோ அளவிலான சாம்ராஜ்யத்தில், வேதியியலாளர்கள் பொதுவாக லேசர் ஒளியைப் பயன்படுத்தி மூலக்கூறுகளை ஒளிரச் செய்கிறார்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளைக் காட்சிப்படுத்த ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபிக் பண்புகளை அளவிடுகிறார்கள். இருப்பினும், உலோக மின்முனைகளுக்கு அருகில் உள்ள நீர் மூலக்கூறுகளின் நடத்தையைப் படிப்பது, மின்முனையில் உள்ள உலோக அணுக்களில் இருந்து பெரும் குறுக்கீடு காரணமாக சவாலானது.

கூடுதலாக, எலக்ட்ரோடு மேற்பரப்பில் இருந்து தொலைவில் உள்ள நீர் மூலக்கூறுகளும் பயன்படுத்தப்பட்ட ஒளியின் பதிலுக்கு பங்களிக்கின்றன, திரவ-உலோக மின்முனை இடைமுகத்தில் மூலக்கூறுகளின் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட கண்காணிப்பை சிக்கலாக்குகிறது.

மேடிசனில் உள்ள விஸ்கான்சின் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த பேராசிரியர் மார்ட்டின் ஸானி மற்றும் இன்ஸ்டிடியூட் ஃபார் பேசிக் சயின்ஸ் (ஐபிஎஸ்) க்குள் உள்ள மூலக்கூறு நிறமாலை மற்றும் இயக்கவியல் மையத்தைச் சேர்ந்த இயக்குனர் சிஓஓ மின்ஹேங் தலைமையில், புதிதாக உருவாக்கப்பட்ட ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபிக் நுட்பங்கள் மற்றும் கணினி உருவகப்படுத்துதல்களுடன் இந்த சவாலை எதிர்கொண்டனர்.

உலோகங்களின் குறுக்கீட்டைக் குறைக்க, ஆசிரியர்கள் மின்முனையின் மேற்பரப்பை சிறப்பாக வடிவமைக்கப்பட்ட கரிம மூலக்கூறுகளுடன் பூசியுள்ளனர். பின்னர், உலோக மின்முனைக்கு அருகில் உள்ள நீர் மூலக்கூறுகளின் இயக்கத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்களைக் கவனிக்க மேற்பரப்பு-மேம்படுத்தப்பட்ட ஃபெம்டோசெகண்ட் (10-15 வினாடி) இரு பரிமாண அதிர்வு நிறமாலைப் பயன்படுத்தப்பட்டது.

First observation of how water molecules move near a metal electrode

நீர் மூலக்கூறுகளுக்கும் உறிஞ்சப்பட்ட கரிம மூலக்கூறுக்கும் இடையிலான ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு தொடர்புகளைக் குறிக்கும் படம். கடன்: அடிப்படை அறிவியல் நிறுவனம்

உலோக மின்முனையில் பயன்படுத்தப்படும் மின்னழுத்தத்தின் அளவு மற்றும் துருவமுனைப்பைப் பொறுத்து, ஆராய்ச்சியாளர்கள் முதன்முறையாக, மின்முனைக்கு அருகில் உள்ள நீர் மூலக்கூறுகளின் இயக்கத்தின் குறைப்பு அல்லது முடுக்கம் ஆகியவற்றைக் கவனித்தனர்.

“எலக்ட்ரோடில் நேர்மறை மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​அருகிலுள்ள நீர் மூலக்கூறுகளின் இயக்கம் குறைகிறது. மாறாக, எதிர்மறை மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​ஃபெம்டோசெகண்ட் வைப்ரேஷனல் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி மற்றும் கணினி உருவகப்படுத்துதல் ஆகிய இரண்டிலும் எதிர்நிலை காணப்படுகிறது” என்று டாக்டர் குவாக் விளக்குகிறார்.

“இந்த ஆய்வின் முடிவுகள் மின் வேதியியல் எதிர்வினைகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கான முக்கியமான தகவல்களை வழங்குகின்றன, எதிர்காலத்தில் அக்வஸ் எலக்ட்ரோலைட் பேட்டரிகளின் ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டிற்குத் தேவையான அத்தியாவசிய உடல் நுண்ணறிவுகளை வழங்குகின்றன” என்று IBS மையத்தின் மூலக்கூறு ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி மற்றும் டைனமிக்ஸ் மையத்தின் இயக்குனர் CHO மின்ஹேங் கருத்துரைத்தார். படிப்பின்.

First observation of how water molecules move near a metal electrode

ஒரு தங்க மேற்பரப்பில் உறிஞ்சப்பட்ட கரிம மூலக்கூறுகள் மற்றும் தங்க மின்முனைக்கு அருகில் உள்ள நீர் மூலக்கூறுகளைக் குறிக்கும் திட்ட உருவம். கடன்: அடிப்படை அறிவியல் நிறுவனம்

இந்த விளைவு மின்முனைகளின் மேற்பரப்பில் நீர் சம்பந்தப்பட்ட மின்வேதியியல் எதிர்வினைகள் மற்றும் இடைமுக நீர் மூலக்கூறுகளின் இயக்கவியல் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான நெருங்கிய உறவைக் குறிக்கிறது. இது அடிப்படை மின்வேதியியல் செயல்முறைகள் பற்றிய நமது புரிதலை மேம்படுத்துவது மட்டுமல்லாமல், மிகவும் திறமையான மற்றும் நிலையான பேட்டரி தொழில்நுட்பங்களின் வடிவமைப்பிற்கு வழி வகுக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

Source link

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *