Sıvı İçinde "Yüzen" Atomların İlk Görüntüsü Yakalandı

Manchester Üniversitesi araştırmacıları, sıvı hücreleri incelemenin yeni bir yolunu geliştirdiler ve bunu yaparken ilk kez bir sıvıdaki tek atomların hareketini görüntülediler. Bu başarı, temiz enerji üretimi ve önemli biyolojik süreçler için çok önemli teknolojilerin daha iyi anlaşılmasına yol açabilir.

Nature dergisinde yayınlanan ekip, altıgen bir ızgarada düzenlenmiş karbon atomlarından oluşan 2 boyutlu bir malzeme olan iki grafen tabakası arasına bir tuzlu su çözeltisi yerleştirdi. Bu hücrenin içine bir Molibden disülfür tabakası ve platin atomları yerleştirdiler.

 

 

Ekip, transmisyon elektron mikroskobu (TEM) kullanarak platin atomlarının malzemenin yüzeyinde nasıl hareket ettiğini inceledi. TEM, vakum koşulları gerektirir, bu nedenle sıvıyı kapalı tutan grafen yapısı olmadan çalışmak imkansız olurdu. Vakum koşulları gerçekten malzemenin davranışını değiştirir.

İlk yazar Dr. Nick Clark bir açıklamada, “Çalışmamızda, atomik davranış, sıvı hücrelerimizi kullanmak yerine vakumda incelenirse yanıltıcı bilgiler verildiğini gösteriyoruz.” dedi. "Bu bir kilometre taşı başarısı ve sadece başlangıç - dünyanın net sıfır hedeflerine ulaşmak için gerekli olan sürdürülebilir kimyasal işleme için malzemelerin geliştirilmesini desteklemek için bu tekniği şimdiden kullanmak istiyoruz."

Platin atomları iç yüzeylerde duruyordu ve sıvı, onları sıvı olmadan olduğundan daha yüksek bir hızda kaydırdı. Ayrıca, tuzlu suyun varlığının, atomların yüzeylerde tercih ettiği dinlenme yerlerinde değişikliklere yol açtığını keşfettiler.

Çalışma, hücreleri sürdürülebilir bir şekilde hidrojen üretmenin bir yolu olarak göz önünde bulunduruyor, ancak bu sadece bir olası uygulama. Benzer hücreler enerji depolamada ve temiz su üretiminde kullanılır ve ayrıca sıvı ve katıların etkileşime girdiği biyolojik sistemler için bir vekil olarak kullanılabilirler.

Önde gelen araştırmacılardan biri olan Profesör Sarah Haigh, "Bu tür davranışların yaygın endüstriyel ve bilimsel önemi göz önüne alındığında, atomların sıvılarla temas halindeki yüzeylerde nasıl davrandığının temelleri hakkında hala ne kadar çok şey öğrenmemiz gerektiği gerçekten şaşırtıcı. Bilginin eksik olmasının nedenlerinden biri, katı-sıvı arayüzleri için deneysel veriler sağlayabilecek tekniklerin olmamasıdır.” diyor.

Bu içerik IFLSCIENCE’da yayınlanmıştır.