Χορεύοντας τα «adatoms» βοηθούν τους χημικούς να κατανοήσουν πώς τα μόρια νερού χωρίζονται
Τα adatoms είναι μεμονωμένα άτομα που απορροφούνται σε μια επιφάνεια. Όταν αυτά τα adatoms είναι κινητά, μπορούν να κινηθούν γύρω από την επιφάνεια και να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Αυτή η κινητικότητα μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό νέων χημικών δεσμών και στο σπάσιμο των παλαιών. Σε μια πρόσφατη μελέτη, οι χημικοί χρησιμοποίησαν τα adatoms χορού για να καταλάβουν πώς τα μόρια του νερού χωρίζονται.
Τα μόρια νερού αποτελούνται από δύο άτομα υδρογόνου και ένα άτομο οξυγόνου. Τα άτομα υδρογόνου συνδέονται με το άτομο οξυγόνου με ομοιοπολικούς δεσμούς, οι οποίοι είναι ισχυροί χημικοί δεσμοί. Ωστόσο, τα μόρια του νερού μπορούν επίσης να χωριστούν σε άτομα υδρογόνου και οξυγόνου με μια διαδικασία που ονομάζεται ηλεκτρόλυση. Η ηλεκτρόλυση είναι μια διαδικασία που χρησιμοποιεί ηλεκτρική ενέργεια για να διασπάσει χημικούς δεσμούς.
Στην πρόσφατη μελέτη, οι χημικοί χρησιμοποίησαν ένα μικροσκόπιο σήραγγας σάρωσης (STM) για να παρατηρήσουν τη συμπεριφορά των adatoms σε μια επιφάνεια. Ένα STM είναι ένα μικροσκόπιο που χρησιμοποιεί μια αιχμηρή μεταλλική άκρη για να σαρώσει μια επιφάνεια. Η άκρη μετακινείται πολύ κοντά στην επιφάνεια και το φαινόμενο σήραγγας επιτρέπει στα ηλεκτρόνια να ρέουν μεταξύ του άκρου και της επιφάνειας. Αυτή η ροή ηλεκτρονίων δημιουργεί μια εικόνα της επιφάνειας.
Οι χημικοί χρησιμοποίησαν το STM για να παρατηρήσουν τη συμπεριφορά των adatoms σε μια επιφάνεια που καλύφθηκε με ένα στρώμα μορίων νερού. Διαπίστωσαν ότι τα adatoms ήταν σε θέση να κινούνται γύρω από την επιφάνεια και να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Αυτή η κινητικότητα οδήγησε στο σχηματισμό νέων χημικών δεσμών και στο σπάσιμο των παλαιών. Οι χημικοί ήταν σε θέση να χρησιμοποιήσουν αυτές τις πληροφορίες για να κατανοήσουν πώς τα μόρια του νερού χωρίζονται.
Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης θα μπορούσαν να έχουν συνέπειες για την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών διαχωρισμού νερού. Η διάσπαση του νερού είναι ένας πολλά υποσχόμενος τρόπος παραγωγής καυσίμου υδρογόνου, το οποίο είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηγή ενέργειας. Ωστόσο, οι τρέχουσες τεχνολογίες διαχωρισμού νερού είναι αναποτελεσματικές. Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης θα μπορούσαν να οδηγήσουν στην ανάπτυξη νέων τεχνολογιών διαχωρισμού νερού που είναι πιο αποτελεσματικές και οικονομικά αποδοτικές.
