Nanocanales de grafeno para el transporte de agua estudiado con dinámica molecular clásica

RUIZ, CARLOS; DALOSTO, S

Malargüe, Mendoza

Congreso; 95a Reunion AFA; 2010

El transporte de drogas y proteínas a través de nanotubos de carbono o sobre puntos de grafeno oxidado donde el agua afecta directamente la energía de ligadura, es objeto de especial interés científico. En este trabajo estudiamos la permeación y difusión de agua en nanocanales de grafeno (NCG) mediante dinámica molecular clásica. Solo las aguas están libres durante la simulación mientras que el resto de átomos están fijos. Los NCG son un arreglo de n (2 a 9) puntos de grafeno con dimensiones 18 x 19 °A, dispuestos como baldosas separadas por distancias que varían de 7 a 15 °A. Los puntos de grafeno son planos, conteniendo 2 bordes zig-zag y 2 dos bordes armchair, terminados o no con átomos de hidrógeno. La interacción agua-agua es modelada con la parametrización TIP3P, mientras que la interacción agua-grafeno se describe con un potencial de Lennard-Jones para todos los tipos de pares de átomos posibles. Se observa que el coeficiente de permeación es similar al reportado en la literatura para agua en nanotubos de carbono. Se discute cómo cambian los puentes de hidrógeno y las orientaciones angulares de las moléculas de agua cuando éstas se mueven por los nanocanales y se comparan los resultados con sistemas bien conocidos como los nanotubos de carbono y grafeno 2D. Los resultados son novedosos y abren la posibilidad de usar NCG en transporte de iones, drogas e incluso macromoléculas para uso medicinal o como sensores. Financiamiento CONICET, PICT-317 y PICT-PRH-195.