IIT Madras discovers water droplets can break minerals into nanoparticles

Đã xuất bản: Jun 5, 2024 10:03
In a groundbreaking achievement, researchers from the Indian Institute of Technology, Madras (IIT-M) have unveiled a pioneering method to break down common minerals into nanoparticles using water microdroplets.

In a groundbreaking achievement, researchers from the Indian Institute of Technology, Madras (IIT-M) have unveiled a pioneering method to break down common minerals into nanoparticles using water microdroplets. This remarkable discovery marks a significant milestone, as it is the first research paper from IIT-M to be published in the esteemed ‘Science’ journal.

The study demonstrates that the seemingly simple action of water microdroplets can effectively break minerals, leading to the creation of nanoparticles. This innovation opens new avenues in the field of nanotechnology and materials science, highlighting the potential for sustainable and cost-effective production techniques.

The publication of this research in ‘Science’ underscores the global relevance and impact of the findings and places IIT-Madras on the world stage for cutting-edge scientific research.

Atmospheric water droplets, such as those in clouds and fog, can acquire a charge due to the presence of ionic species and through contact electrification. When minerals disintegrate, they create nascent surfaces where various types of catalysis can occur, forming new molecules. These processes may play a significant role in the origin of life.

Researchers suggest that "microdroplet showers" containing nanoparticles and molecules falling onto Earth could significantly affect the planet's chemical and biological evolution.

Science is the peer-reviewed academic journal of the American Association for the Advancement of Science, the world's oldest and largest general science organisation. Founded in 1880 with seed money from inventor Thomas Edison, it has been at the forefront of significant scientific discoveries. Widely regarded as one of the world's premier academic journals, its articles are consistently among the most cited globally.

Professor Thalappil Pradeep, an Institute Professor in the Chemistry Department at IIT Madras and a Padma Shri awardee, led the research. B. K. Spoorthi, the first research paper author, recently completed her PhD at IIT Madras.

Prof Thalappil Pradeep, Institute Professor, Chemistry Department, IIT-M, said, “Microdroplets are known to enhance chemical reactions, and as a result, new chemical bonds form. We thought it may also be possible to break chemical bonds in microdroplets, which led to this discovery."

“The science we reported, if it happens in nature, could be a very important way to transform rocks to natural nanoparticles, which are active ingredients of soil. To put it bluntly, we have found a way to make sand from soil. Looking into the future, I might say that with adequate resources, we can help deserts bloom."

Discussing the significant applications of this research, Spoorthi explained that the discovery provides a groundbreaking method for soil formation, rapidly speeding up natural weathering processes from taking centuries to occurring in mere moments.

BK Spoorthi said, "Beyond its environmental benefits, this method advances nanotechnology and materials science, enabling sustainable and efficient nanoparticle production with broad industrial applications. Their experiment found that pieces of tough minerals such as river sand, ruby, and alumina incorporated in tiny charged water droplets break spontaneously to form nanoparticles in milliseconds."

Koyendrila Debnath conducted the computational work under the guidance of Professor Umesh V. Waghmare from the Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research (JNCASR) in Bengaluru, who is also the President of the Indian Academy of Sciences. The findings were published in the May 31, 2024, issue of Science Journal (DOI: 10.1126/science. adl3364).

Prof. Umesh V Waghmare said, "The phenomenon involves complex processes inherent to microdroplets of water, and understanding its mechanism will stimulate many fundamental scientific studies."

The rapid weathering process may play a significant role in soil formation, especially considering the abundance of charged aerosols in the atmosphere. Soil forms through the weathering of rock, a process influenced by multiple factors. It typically takes 200-400 years to produce one centimetre of soil with varying-sized particles. Nanoparticles of minerals like silica are essential for the growth of crops such as rice and wheat.

Source: https://www.alcircle.com/news/iit-madras-discovers-water-droplets-can-break-minerals-into-nanoparticles-111063

Tuyên bố về Nguồn Dữ liệu: Ngoại trừ thông tin công khai, tất cả dữ liệu khác được SMM xử lý dựa trên thông tin công khai, giao tiếp thị trường và dựa trên mô hình cơ sở dữ liệu nội bộ của SMM. Chúng chỉ mang tính chất tham khảo và không cấu thành khuyến nghị ra quyết định.

Để biết thêm thông tin hoặc có thắc mắc gì, vui lòng liên hệ: lemonzhao@smm.cn
Để biết thêm thông tin về cách truy cập báo cáo nghiên cứu, vui lòng liên hệ:service.en@smm.cn
Tin Liên Quan
A00 giảm nhẹ, phế liệu nhôm nhìn chung ổn định [Điểm báo hàng ngày phế liệu nhôm]
15 giờ trước
A00 giảm nhẹ, phế liệu nhôm nhìn chung ổn định [Điểm báo hàng ngày phế liệu nhôm]
Đọc thêm
A00 giảm nhẹ, phế liệu nhôm nhìn chung ổn định [Điểm báo hàng ngày phế liệu nhôm]
A00 giảm nhẹ, phế liệu nhôm nhìn chung ổn định [Điểm báo hàng ngày phế liệu nhôm]
15 giờ trước
Tân Cương Boyuan Aluminum thúc đẩy dự án công suất 150.000 tấn/năm tại Khu kinh tế Chuẩn Đông
15 giờ trước
Tân Cương Boyuan Aluminum thúc đẩy dự án công suất 150.000 tấn/năm tại Khu kinh tế Chuẩn Đông
Đọc thêm
Tân Cương Boyuan Aluminum thúc đẩy dự án công suất 150.000 tấn/năm tại Khu kinh tế Chuẩn Đông
Tân Cương Boyuan Aluminum thúc đẩy dự án công suất 150.000 tấn/năm tại Khu kinh tế Chuẩn Đông
Công ty TNHH Nhôm Bác Viễn Tân Cương đang dốc toàn lực thúc đẩy xây dựng dự án bán thành phẩm nhôm kiểu mới công suất 150.000 tấn/năm. Tọa lạc tại Khu công nghiệp hạ nguồn nhôm Hỏa Thiêu Sơn, Khu phát triển kinh tế - kỹ thuật Chuẩn Đông, Tân Cương, dự án có tổng vốn đầu tư 180 triệu nhân dân tệ, diện tích 64 mẫu. Dự kiến xây dựng hai xưởng sản xuất tiêu chuẩn với tổng diện tích sàn 23.000 m². Về cấu hình dây chuyền sản xuất, dự án sẽ trang bị hai dây chuyền sản xuất thanh nhôm, tám dây chuyền sản xuất cuộn và dải nhôm đúc cán, cùng một dây chuyền sản xuất cuộn và dải nhôm cán nguội. Sau khi hoàn thành và đi vào vận hành, dự án dự kiến đạt công suất hàng năm 60.000 tấn dây nhôm và 90.000 tấn cuộn nhôm.
15 giờ trước
[Bản tin giá ADC12 hàng ngày] Giá nhôm tương lai dao động ở mức cao; ADC12 giao ngay củng cố vững chắc
16 giờ trước
[Bản tin giá ADC12 hàng ngày] Giá nhôm tương lai dao động ở mức cao; ADC12 giao ngay củng cố vững chắc
Đọc thêm
[Bản tin giá ADC12 hàng ngày] Giá nhôm tương lai dao động ở mức cao; ADC12 giao ngay củng cố vững chắc
[Bản tin giá ADC12 hàng ngày] Giá nhôm tương lai dao động ở mức cao; ADC12 giao ngay củng cố vững chắc
[Bình luận giá ADC12 hàng ngày: Giá nhôm tương lai dao động ở mức cao, giá giao ngay ADC12 ổn định ở mức cao] Hợp đồng nhôm hợp kim 2611 hôm nay mở cửa ở mức 23.430 nhân dân tệ/tấn, giảm xuống mức thấp nhất trong ngày là 23.320 nhân dân tệ/tấn rồi được hỗ trợ và dần phục hồi, dao động trong biên độ 23.320-23.560 nhân dân tệ/tấn trong cả ngày, đóng cửa ở mức 23.435 nhân dân tệ/tấn, tăng 0,11%.
16 giờ trước