Skoltech-wetenschappers in samenwerking met onderzoekers van de Universiteit van Stuttgart, het Karlsruhe Institute of Technology en het Russische Quantum Center hebben de eerste systematische experimentele metingen van de elektrische geleidbaarheid van zuiver grensvlakwater bereikt, nieuwe resultaten opleveren die de kennis van grensvlakwater aanzienlijk vergroten.

Overal om ons heen is grensvlakwater te vinden. biologische systemen, elektrochemische apparaten, voedselconserveringsmethoden en klimaatgerelateerde processen, onder andere, ze zijn allemaal afhankelijk van de eigenschappen van water in de buurt van grensvlakken. Echter, directe toegang tot de fysisch-chemische eigenschappen van zuiver grensvlakwater is moeilijk en verklaart waarom er nog veel moet worden ontdekt en begrepen.

De resultaten die zijn verkregen door de wetenschappers van het Skoltech Center for Energy Science and Technology (CEST) in samenwerking met Duitse onderzoekers, bieden nieuwe en gedetailleerde inzichten in complexe vloeistoffen. De ontdekking van nieuwe elektrische eigenschappen van grensvlakwater zal duidelijk invloed hebben op de toekomstige ontwikkeling van elektrochemische systemen, zowel voor elektriciteitsopwekking als voor opslag.

"We gebruikten keramiek op diamantbasis met een open poriënstructuur gevuld met water. Door de poriegrootte consequent te verkleinen van 500 nm naar 5 nm, we hebben de grensvlak-tot-bulk-waterverhouding verhoogd tot zijn maximum, op welk punt het grensvlakwater een afwijkende DC-geleiding vertoonde, vijf ordes van grootte hoger dan die van het bulkwater. Onze analyse toont aan dat deze ongewone geleidbaarheid een echte intrinsieke eigenschap is van het grensvlakwater, aangezien de bijdrage van de oppervlaktechemie duidelijk niet de dominante lijkt te zijn, " zegt Vasili Artemov, senior onderzoeker in de groep van Skoltech-professor Henni Ouerdane.

"Het onderwerp grensvlakwater is van enorm belang voor een breed publiek van natuurkundigen, elektrochemici, klimaat onderzoekers, geologen en biologen, en we verwachten dat het onderzoek dat we rapporteren van invloed zal zijn op een breed scala aan wetenschappelijke en technologische gebieden, zoals elektrochemische energiesystemen, membraantechnologieën en nanofluïdica, zei Henni Ouerdane.