Столетняя загадка раскрыта: ученые впервые увидели, как редкий металл создает воду (видео)

Фото: IFLS

Исследователи впервые наблюдали и даже засняли на видео процесс слияния атомов водорода и кислорода с образованием крошечных пузырьков воды в наномасштабе. Данный процесс наблюдался во время изучения того, как редкий металл палладий может выступать катализатором для создания воды. Ученые выяснили, как происходит образование воды с помощью палладия и даже смогли ускорить этот процесс. Ученые говорят, что их открытие имеет далеко идущие последствия для производства воды не только на Земле, но и в космосе. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, пишет IFLScience.

Ранее в этом году ученые создали новый метод просмотра и анализа молекул газа в реальном времени. Метод заключается в улавливании молекул газа в нанореакторах с использованием сверхтонких стеклянных мембран, которые затем можно просматривать с помощью просвечивающих электронных микроскопов. С помощью нового метода ученые попытались разгадать давнюю тайну: как редкий металл палладий может быстро создавать воду из водорода и кислорода.

С начала 20 века ученые знали, что палладий может действовать как катализатор для быстрого получения воды. Но как именно происходит эта реакция, оставалось загадкой. Теперь же эта загадка раскрыта благодаря прямой визуализации на атомном уровне процесса производства воды.

Фактически ученые впервые наблюдали, как палладий работает в качестве катализатора для производства воды. Атомы водорода проникли в палладий, заставляя его расширяться, и когда начали образовываться пузырьки воды, исследователи были шокированы. Они увидели, по их словам, самый маленький пузырек воды, когда-либо образовавшийся, который можно было наблюдать напрямую. Для того, чтобы подтвердить это исследователи даже записали данный процесс на видео.

С помощью спектроскопии ученые подтвердили, что действительно была создана вода. Благодаря наблюдению за ее образованием в наномасштабе исследователи смогли определить оптимальные условия для быстрого образования воды.

После этого авторы исследования попытались ускорить процесс образования воды. Они экспериментировали с добавлением газов в разное время и выяснили, как создать самую высокую скорость реакции. Ученые обнаружили, что скорость, с которой палладий производит воду зависит от последовательности, в которой вводятся водород и кислород.

Авторы исследования говорят, что их открытие может привести к улучшению методов производства воды на Земле. В то же время с помощью новой техники можно быстро создавать воду во время космических путешествий. Если астронавты возьмут с собой палладий, заполненный водородом, то им останется добавить только кислород и в результате получится питьевая вода.

Палладий является редким и дорогим металлом, но ученые говорят, что для производства воды можно использовать один и тот же образец много раз.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ARDinform