一种适用于通用情境的水结构指标：水合与纳米限域条件下的双液行为及疏水性与润湿的分子方法
软凝聚态物质
2024-04-16 v1
摘要
在最近的一项工作中，我们简要介绍了一种新的水结构指标，与以往的指标不同，该指标是专门为超越体相条件的通用情境而设计的，使其适用于水合和纳米限域环境。在这项工作中，我们将详细研究这一度量标准，证明其能够揭示液态水中局域结构与能量学之间存在的精细调节的相互作用。这一分子原理使得扩展的氢键网络得以建立，同时通过补偿未配位位点，允许网络缺陷的存在。通过研究不同的水模型和涵盖正常液体与过冷态的不同温度，我们将证明这种分子机制是体相水双态行为的基础。此外，通过研究功能化自组装单分子层和多种类石墨烯表面，我们将证明这一原理在水合和纳米限域条件下同样有效，从而将水的双液场景的有效性推广到这些情境中。这种方法将使我们能够定义润湿性的条件，提供一种精确的疏水性度量以及填充和干燥转变的可靠预测因子。因此，它可能为阐明水在生物物理学和材料科学广泛领域中的积极作用开辟可能性。作为初步步骤，我们将研究类石墨烯系统（平行石墨烯片和碳纳米管）的水合结构和亲水性随限域维度的变化。获取实现V4s的编程代码，请访问：https://github.com/nicolas-loubet/V4S
引用
@article{arxiv.2404.08992,
title = {A water structure indicator suitable for generic contexts: two-liquid behavior at hydration and nanoconfinement conditions and a molecular approach to hydrophobicity and wetting},
author = {Nicolás A. Loubet and Alejandro R. Verde and Gustavo A. Appignanesi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.08992},
year = {2024}
}
备注
10 pages, 8 figures; FOR A PROGRAMMING CODE TO IMPLEMENT V4s, PLEASE GO TO: https://github.com/nicolas-loubet/V4S