Учёные впервые сняли образование молекул воды в наномасштабе

Исследователи из американского Северо-Западного университета впервые стали свидетелями слияния кислорода и водорода. Для этого учёные разработали новый метод наблюдения, который заключается в улавливании молекул газа в нанореакторах с использованием сверхтонких стеклянных мембран. В итоге можно наблюдать за молекулами при помощи высоковакуумных электронных микроскопов.

Используя новую технику, команда попыталась разгадать вековую тайну: как редкий металл палладий может быстро генерировать воду из водорода и кислорода. Это известное явление, но оно представляет загадку для учёных, которые не понимают, как происходит эта реакция и как её оптимизировать. При помощи новой методики исследователи смогли воочию увидеть, как водород вошёл в палладий, а затем образовался наноразмерный пузырёк воды.

Это самый маленький пузырёк в истории, который когда-либо видел человек. Помимо наблюдений, команда проанализировала этот пузырёк при помощи спектроскопии, которую индийский аппарат Чандраян-1 использовал для поиска воды на Луне. В итоге учёные смогли определить оптимальные условия для быстрого образования воды.

Помимо того, что этот процесс просто здорово наблюдать в таких крошечных масштабах, данное исследование улучшит методы производства воды. И одной из важнейших областей, где эта технология найдёт применение, являются космические путешествия. Если палладий предварительно заполнить водородом, космонавтам достаточно добавить кислород, чтобы создать питьевую воду. И для этого вовсе не нужно сжигать ракетное топливо, как это было в фильме «Марсианин».