Aspectos estructurales en la interfase formada por el agua y una superficie hidrofóbica

D.C. MALASPINA; E.P. SCHULZ; L. M. ALARCON; M.A. FRECHERO; G. A. APPIGNANESI

Mar del Plata

Taller; 8º Taller Regional de Física Estadística y Aplicaciones a la Materia Condensada; 2010

El comportamiento del agua en contacto con distintas superficies es de amplio interés en variadasdisciplinas, desde la biología y medicina, hasta la ciencia de los materiales. El agua líquida bulkconsiste en una mezcla de dos clases de moléculas (moléculas estructuradas de baja densidad lo-cal y moléculas desestructuradas de alta densidad local), con una creciente fracción de moléculasestructuradas a medida que disminuye la temperatura. Sin embargo, la presencia de una interfaseimplica la existencia de una dirección en la cual las moléculas de agua pueden interactuar de mododiferente a como lo hacen en el bulk. Un caso simple pero de mucho relevancia es una superficiehomogénea hidrofóbica, donde las interacciones entre la superficie y las moléculas de agua no sonsignificativas pero donde la presencia de la interfase altera considerablemente la estructuración delas moléculas de agua. Por medio de dinámica molecular y haciendo uso del índice de estructuralocal (LSI) estudiamos la interacción de placas de grafeno y nanotubos de carbono con agua y de-mostramos que las moléculas de agua ubicadas en las primeras dos capas están más estructuradasque las moléculas que se encuentran en el seno del líquido. A su vez, dichas moléculas presentanuna dinámica más lenta, con ciertas reminiscencias del comportamiento vítreo.