COVID-19 Impact on Pharmaceutical Packaging in Chemicals and Materials Industry

水:一种透明而又奇怪的液体

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  • 2021 年 8 月 10 日

水很奇怪,但又非常重要。事实上,它是地球上最不寻常的分子之一,它在不该沸腾的温度下沸腾,在固态时膨胀并漂浮。一项新研究表明,当水与电极表面接触时,并非所有分子都会以相同的方式发生反应,这可能会极大地影响各种物质在电场作用下溶解在水中的能力。这反过来又决定了化学反应如何发生。这一新发现可能会对所有与水相关的过程产生重大影响,从水净化到药物制造。

这项开创性的工作出自一位化学家和一位电气工程师之间的跨学科研究,这很恰当。毕竟,化学基本上是对电子的研究,而化学反应是构成我们世界的材料。这项开创性的研究是南加州大学维特比工程学院电气与计算机工程教授 Stephen Cronin 和南加州大学多恩西夫文理学院化学副教授 Alexander Benderskii 共同努力的结果。每位研究人员都为这项工作做出了重要贡献,在本例中,工程师 Cronin 发明了开创性的电极,化学家 Benderskii 发明了先进的激光光谱技术。最终,正是这两种设计的结合导致了观察到的突破。

首先,克罗宁设计了一种独特的单层石墨烯电极(厚度仅为 0.355 纳米)。石墨烯电极本身的构造是一个非常复杂的过程。事实上,这项特殊研究所需的电极是世界各地的研究小组过去尝试过但都失败了的电极。“亚历克斯和我为此奋斗了一段时间,不得不多次更改我们的设计。终于看到我们工作的成果,我们感到很欣慰和兴奋,”克罗宁说。一旦将电极放入水池中并开始产生电流,Benderskii 技术就会发挥作用,它使用一种特殊的激光光谱方法,只有少数其他研究小组能够复制。“在我们的实验条件下,我们能够看到分子如何以一种以前没有人理解的方式与场相互作用,”Benderskii 说。