(Phys.org) – Ett kombinerat team av forskare från Korea och Nederländerna har upptäckt en ny typ av is som bildas mellan lager av grafenoxid. I deras papper publicerad i tidskriften Nanobokstäver , teamet beskriver isens egenskaper och hur de fick isen att bildas.

Den nya typen av is upptäcktes via atomistisk modellering som gjorde det möjligt för forskarna att kontrollera dess utveckling. Den nya typen av is, en form av dubbellageris, kan endast bildas under mycket speciella förhållanden. I denna nya ansträngning, forskarna experimenterade med grafenoxidfilmer, som är unika eftersom de tillåter vatten, men inga andra vätskor eller gaser, att passera.

I deras modell, grafenoxidskikten staplades ovanpå varandra och sedan fick vatten passera genom ett av membranen där det kyldes till under fryspunkten vid förbindelsepunkten. Vattnet mellan frös till ett gittermönster som mycket liknade membranet. För att skapa dubbellagerisen, mer vatten fick passera genom membranet, frysning ovanpå det första lagret. Istället för att fästa vid varandra som skulle inträffa med normal is, de två islagren glider faktiskt mot varandra, i ett sicksack-sätt när de följer gallermönstret. Det här är för att, forskarna förklarar, vattnet tar sig igenom membranet på ett speciellt sätt – ett som gör att vattnet kan frysa till en ny typ av iskristall.

Forskarna noterar att normalt när (reducerad) grafenoxid skiktas, avståndet mellan de två delarna är bara 0,6 nm – tillräckligt för att bara ett lager vatten ska frysa till is. För att tillåta två lager, forskarna använde oreducerad grafenoxid som tillät en spännvidd på 0,9 nm – tillräckligt med extra utrymme för att ett andra lager av is skulle bildas.

De nyfunna egenskaperna hos grafenoxid och isbildning kan leda till nya typer av filter eller membran som kan separera olika ämnen. Också, om grafenoxiden var dopad med kväve, forskarna konstaterar, det finns möjlighet att skapa en ny typ av katalysator.

© 2013 Phys.org