Cualquier cocinero que se precie sabe que una pizca de la sustancia, que consiste principalmente en el compuesto de cloruro de sodio, se disolverá cuando se eche en una olla con agua a temperatura ambiente.

Pero como químico que ha pasado décadas investigando cómo se comportan las sustancias cuando están confinadas a espacios infinitesimales, Xiao Cheng Zeng de Nebraska también sabe que lo que sucede en la macroescala no se mantiene necesariamente en la nanoescala.

Zeng y sus colegas ejecutaron recientemente simulaciones por computadora para determinar cómo el cloruro de sodio y su primo salado, cloruro de litio, podría responder cuando se sumerge en una corriente nanoscópica de agua bordeada por dos suaves, Paredes hidrófugas.

Esas simulaciones predijeron algo tremendamente contradictorio. Después de disolverse inicialmente en el agua, el cargado, Los átomos dispersos al azar de cloruro de sodio y litio se volverían a ensamblar espontáneamente en capas 2D, según las simulaciones. En el caso del cloruro de sodio, esa capa sería idéntica a su sólido, estado predisuelto:un patrón cristalino de cuadrados, con cada átomo de sodio rodeado por cuatro átomos de cloro, o viceversa. Para el cloruro de litio, la capa comprendería anillos hexagonales:tres átomos de litio, tres cloro, o cadenas en zigzag de los átomos, o ambos.

Según los cálculos del equipo, El comportamiento inesperado surge en parte porque el confinamiento a nanoescala reduce la fuerza de interacción entre un átomo cargado:sodio, litio o cloro, y las moléculas de agua que normalmente forman un caparazón a su alrededor. Esa capa de hidratación normalmente mantiene partículas con carga opuesta, como sodio y cloro, de volver a ensamblarse después de disolverse, pero no cuando está confinado a un espacio nanoscópico, los investigadores encontraron.

Zeng y sus colegas químicos computacionales esperan que sus predicciones animen a otros investigadores a realizar experimentos que validen o desafíen sus simulaciones.

Esas predicciones podrían eventualmente informar el diseño de dispositivos nanofluídicos que transportan átomos cargados para recrear la actividad neuronal. Dijo Zeng.