在一项新发现中,研究人员对纳米结构内水分子的行为提出了新的见解。他们的研究发表在4月24日的《科学进展》上,深入研究了太赫兹(THz)波如何影响限制在纳米谐振器内二维(2D)空间中的水分子的动力学。

新研究揭示了太赫兹波对纳米水分子动力学的影响

该多学科团队由Hyeong-RyeolPark教授领导,成员包括JeeyoonJeong教授(UNIST)、Dai-SikKim教授(UNIST)、NoejungPark教授(UNIST)、JoonwooJeong教授(UNIST)、KyungwanKim教授(忠北国立大学)和YunDanielPark教授(首尔国立大学)——使用创新技术研究纳米级水分子动力学。

通过利用金属环纳米间隙来增强光与物质的相互作用,该团队对不同间隙宽度(2至20纳米(nm))的纳米约束水进行了全面分析。他们的实验结果揭示了界面效应和限制效应对纳米约束水的复折射率之间的相互作用,表明即使在较大的间隙宽度下也能抑制低能振动模式。

来自UNIST的主要作者HyosimYang强调了这项研究的重要性,强调在高太赫兹频率的狭窄间隙中探索水分子动力学,揭示了以前未探索过的新现象。

该团队利用原子层光刻技术以前所未有的精度制造纳米谐振器,从而提高了测量分子运动的灵敏度。

他们的发现不仅证实了亚2纳米间隙中的界面效应对水分子皮秒集体动力学的抑制,而且还揭示了在较大间隙宽度下减少簇运动的有趣见解。

来自UNIST的合著者GangseonJi强调了这项研究的意义,他指出:“这项研究揭示了界面和限制机制对纳米受限空间中水动力学的双重影响,为受限水分子表现出的类固体行为提供了新的视角。”

Park教授强调了这项研究的更广泛意义,指出其在研究2D水分子的超离子相和研究DNA和RNA等溶剂中的分子动力学方面的潜在应用。