Grafen pozwolił zrobić zdjęcie atomom cieczy

Grafen pozwolił na uchwycenie atomów „pływających” w cieczy

Naukowcy po raz pierwszy w historii uchwycili obrazy pojedynczych atomów „pływających” w cieczy. Grafen nie był używany jeszcze w takim celu.

Fizycy z Uniwersytetu w Manchesterze użyli stosy materiałów 2D (w tym grafenu) do uwięzienia cieczy do lepszego zrozumienia, jak wpływają one na zachowanie ciała stałego.

Czytaj też: Trójwarstwowy grafen ma niezwykłe właściwości. W przyszłości zostaną wykorzystane w technologiach kwantowych

W momencie kontaktu ciała stałego z cieczą, dochodzi do zmiany konfiguracji obu substancji. Takie interakcje na styku faz wpływają na zachowanie ogniw paliwowych, a także decydują o wydajności wielu procesów biologicznych.

Biorąc pod uwagę powszechne przemysłowe i naukowe znaczenie takiego zachowania, jest naprawdę zaskakujące, jak wiele musimy się jeszcze nauczyć o podstawach tego, jak atomy zachowują się na powierzchniach w kontakcie z cieczami. Jednym z powodów braku informacji jest brak technik zdolnych do uzyskania danych eksperymentalnych dla interfejsów ciało stałe-ciecz.profesor Sarah Haigh z Uniwersytetu w Manchesterze

Nie ma zbyt wielu narzędzi, które umożliwiają oglądanie pojedynczych atomów. Jednym z najbardziej użytecznych jest transmisyjna mikroskopia elektronowa (TEM), która wymaga jednak środowiska wysokiej próżni.

W naszej pracy pokazujemy, że dostarczane są mylące informacje, jeśli zachowanie atomów jest badane w próżni zamiast przy użyciu naszych ciekłych komórek.dr Nick Clark

Dzięki nowym analizom, naukowcy byli w stanie zrozumieć wpływ cieczy na zachowanie atomów. Stwierdzono, że ciecz przyspiesza ruch atomów, a także zmienia ich preferowane miejsca w stosunku do leżącego pod nią ciała stałego.

Jest to przełomowe osiągnięcie, a to dopiero początek – już teraz szukamy możliwości wykorzystania tej techniki do wspierania rozwoju materiałów do zrównoważonego przetwarzania chemicznego, potrzebnego do osiągnięcia światowych ambicji zerowej emisji netto.dr Nick Clark

Odkrycia te mogą mieć szeroki wpływ na przyszły rozwój zielonych technologii, takich jak produkcja wodoru. Szczegóły można przeczytać w Nature.