钯金泡沫出现。
研究人员首次目睹并拍摄了氧气和氢气合并形成微小的纳米级水泡的过程。
早在 2024 年，伊利诺伊州西北大学的团队开发了一种实时查看和分析气体分子的新方法。该方法涉及使用超薄玻璃膜将气体分子捕获在蜂窝状纳米反应器内，然后可以用高真空透射电子显微镜观察。
使用新技术，研究小组试图更仔细地研究一个具有百年历史的谜团。稀有金属钯如何快速生成来自氢气和氧气。
“这是一个已知的现象，但从未被完全理解，”该研究的第一作者 Yukun Liu 在一篇文章中说道。陈述。 “因为你确实需要能够将水生成的直接可视化和原子尺度的结构分析结合起来，以便弄清楚反应发生了什么以及如何优化它。”
使用新技术，他们难以置信地看到氢气进入钯，并形成纳米尺寸的水泡。
“我们认为这可能是迄今为止直接观察到的最小的泡沫，”刘补充道。 “这不是我们所期待的。幸运的是，我们正在录制它，这样我们就可以向其他人证明我们没有疯。”
除了视觉证据之外，该团队还使用电子能量损失光谱分析了气泡，该技术与印度的 Chandrayaan-1 号用于确认气泡存在的技术相同。，尽管是在纳米尺度上。
该研究的资深作者 Vinayak Dravid 补充道：“通过直接观察纳米级水的生成，我们能够确定在环境条件下快速生成水的最佳条件。” “这些发现对实际应用具有重要意义，例如使用气体和金属催化剂在深空环境中快速生成水，而不需要极端的反应条件。”
研究小组发现，钯产生氧气的速率受到氢和氧引入顺序的显着影响。这项研究不仅令人惊叹地在如此微小的尺度上看到这一过程，而且还可能带来更好的水生产技术。它真正能提供帮助的一个领域是太空旅行。如果钯可以预先充满氢气，宇航员只需添加氧气即可制造饮用水。缺少快速停止，在访问其他行星或在那里建立基地的遥远任务中，水可能是一个问题。
“想想马特·达蒙在电影中扮演的角色马克·沃特尼”火星人。”，”德拉维德补充道。“他燃烧火箭燃料来提取氢气，然后从他的氧合器中添加氧气。我们的过程是类似的，只是我们绕过了对火灾和其他极端条件的需要。我们只是将钯和气体混合在一起。”
该研究发表在美国国家科学院院刊。
