Πρώτη παρατήρηση του τρόπου με τον οποίο τα μόρια του νερού κινούνται κοντά σε μεταλλικό ηλεκτρόδιο
Οι επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Berkeley, έχουν κάνει την πρώτη άμεση παρατήρηση του τρόπου με τον οποίο τα μόρια του νερού κινούνται κοντά σε ένα μεταλλικό ηλεκτρόδιο. Το εύρημα, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature, θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέους τρόπους σχεδιασμού μπαταριών και άλλων ηλεκτροχημικών συσκευών.
Το νερό είναι ένα πολικό μόριο, που σημαίνει ότι έχει θετικό τέλος και αρνητικό τέλος. Όταν τα μόρια νερού είναι κοντά σε ένα μεταλλικό ηλεκτρόδιο, το θετικό άκρο του μορίου προσελκύεται από το αρνητικό ηλεκτρόδιο, ενώ το αρνητικό άκρο του μορίου απορροφάται. Αυτό δημιουργεί ένα στρώμα μορίων νερού που είναι προσανατολισμένα με τα θετικά άκρα τους που δείχνουν προς το ηλεκτρόδιο.
Το πάχος αυτού του στρώματος των μορίων νερού είναι ζωτικής σημασίας για την απόδοση των ηλεκτροχημικών συσκευών. Εάν το στρώμα είναι πάρα πολύ παχύ, μπορεί να 阻碍 阻碍 ion ρεύμα μεταξύ του ηλεκτροδίου και του ηλεκτρολύτη, που μπορεί να μειώσει την αποτελεσματικότητα της συσκευής. Εάν το στρώμα είναι πολύ λεπτό, μπορεί να οδηγήσει σε διάβρωση του ηλεκτροδίου.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια τεχνική που ονομάζεται μικροσκοπία σήραγγας σάρωσης (STM) για να απεικονίσει τα μόρια του νερού κοντά σε ένα μεταλλικό ηλεκτρόδιο. Το STM είναι ένα ισχυρό εργαλείο που επιτρέπει στους επιστήμονες να βλέπουν άτομα και μόρια στην επιφάνεια ενός υλικού.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το στρώμα των μορίων του νερού κοντά στο ηλεκτρόδιο ήταν περίπου ένα νανομετό πάχος. Αυτό το στρώμα ήταν παχύτερο από ό, τι οι ερευνητές περίμενε και υποδηλώνει ότι τα μόρια του νερού προσελκύονται περισσότερο από τα μεταλλικά ηλεκτρόδια από ό, τι είχε προηγουμένως θεωρηθεί.
Το εύρημα θα μπορούσε να έχει επιπτώσεις για το σχεδιασμό μπαταριών και άλλων ηλεκτροχημικών συσκευών. Με την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα μόρια του νερού κινούνται κοντά στα μεταλλικά ηλεκτρόδια, οι επιστήμονες ενδέχεται να είναι σε θέση να σχεδιάσουν συσκευές που είναι πιο αποτελεσματικές και πιο μακροχρόνιες.
