(Phys.org) — Een gecombineerd team van onderzoekers uit Korea en Nederland heeft een nieuw type ijs ontdekt dat zich vormt tussen lagen grafeenoxide. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Nano-letters , het team beschrijft de eigenschappen van het ijs en hoe ze het ijs hebben gevormd.

Het nieuwe type ijs werd ontdekt via atomistische modellering, waardoor de onderzoekers de ontwikkeling ervan konden controleren. Het nieuwe type ijs, een vorm van dubbellaags ijs, kan alleen ontstaan ​​onder zeer bijzondere voorwaarden. In deze nieuwe poging de onderzoekers experimenteerden met grafeenoxidefilms, die uniek zijn omdat ze water doorlaten, maar geen andere vloeistoffen of gassen, er doorheen komen.

In hun model Grafeenoxidelagen werden op elkaar gestapeld en vervolgens liet men water door een van de membranen gaan, waar het op het kruispunt werd gekoeld tot onder het vriespunt. Het water ertussen bevroor in een roosterpatroon dat erg leek op het membraan. Om het dubbellaagse ijs te maken, er mocht meer water door het membraan gaan, bevriezen bovenop de eerste laag. In plaats van aan elkaar te kleven zoals bij normaal ijs het geval zou zijn, de twee ijslagen schuiven eigenlijk tegen elkaar aan, op een zigzagmanier terwijl ze het roosterpatroon volgen. Dit is zo omdat, leggen de onderzoekers uit, het water baant zich een weg door het membraan op een speciale manier - een manier waardoor het water kan bevriezen tot een nieuw soort ijskristalvorm.

De onderzoekers merken op dat normaal gesproken wanneer (gereduceerd) grafeenoxide gelaagd is, de afstand tussen de twee stukken is slechts 0,6 nm - genoeg om slechts één laag water tot ijs te laten bevriezen. Om twee lagen mogelijk te maken, de onderzoekers gebruikten niet-gereduceerd grafeenoxide, wat een spanwijdte van 0,9 nm mogelijk maakte - genoeg extra ruimte om een ​​tweede ijslaag te vormen.

De nieuw gevonden eigenschappen van grafeenoxide en ijsvorming kunnen leiden tot nieuwe soorten filters of membranen die verschillende stoffen kunnen scheiden. Ook, als het grafeenoxide met stikstof was gedoteerd, de onderzoekers merken op, de mogelijkheid bestaat om een ​​nieuw type katalysator te creëren.

© 2013 Phys.org