我們都知道這樣一個等式--氫加氧等於水。 但現在，科學家們拍攝到了這一著名方程式的分子尺度影片，這可能會帶來一種產生大量飲用水的新方法。眾所周知，一種名為鈀的稀有元素是將氣態氫和氧轉化為水的良好催化劑，但人們對它的具體工作原理仍然知之甚少。 因此，在這項新研究中，美國西北大學的研究人員使用了一種最新開發的技術，以精確的分子細節觀察正在發生的事情。
影片網址：https://youtu.be/w4NRThvgJJo
他們將鈀樣品放入蜂窩狀的奈米反應器中，反應器被一層超薄玻璃膜包裹。 然後引入氣體。 整個過程使用高真空透射電子顯微鏡進行觀察。
藉助這雙強大的新眼睛，研究小組能夠看到氫原子進入鈀，使金屬膨脹，因為其自身的原子被推得更遠。 但更重要的是，他們看到鈀的表面開始形成微小的水泡。
這項研究的第一作者劉玉坤說："我們認為，這可能是有史以來直接觀察到的最小氣泡。這和我們預想的不一樣。 幸運的是，我們把它錄下來了 這樣我們就能向其他人證明我們沒有瘋。"
由此產生的影片非常引人入勝，讓我們在前排的奈米級座位上終於直接看到了我們在小學就學過的反應。 但這項研究也有實際應用價值。
透過進一步的實驗，研究小組找到了利用鈀制水的最佳方法。 先加入氫，再加入氧，反應速度最快。 氫原子會擠進金屬中，然後在加入氧氣時再出來，在鈀表面生成水。
研究小組表示，擴大這種技術的規模，可以開發出按需生成水的新方法。 他們勾勒出的一個科幻場景包括在鈀片中填充氫氣，將其裝載到航天器上，並根據需要新增氧氣來生成飲用水。
鈀奈米立方體表面水泡橫截面示意圖
"鈀看似昂貴，但它是可回收的，"劉說。"我們的工藝不會消耗它。 唯一消耗的是氣體，而氫是宇宙中最豐富的氣體。 反應結束後，我們可以重複使用鈀平臺。"
當然，這還很遙遠，在現實中可能並不實用。 但在不久的將來，它仍然可以在地球上使用。 畢竟，找到按需產生飲用水的方法是一項重要需求。
這項研究發表在《美國國家科學院院刊》雜誌上。
