Látta már a vizet keletkezés közben?

A Northwestern University kutatói 2024 januárjában adtak hírt úttörő módszerükről, amellyel élőben tudtak megfigyelni vákuumban gázmolekulákat, amiket ultravékony üvegmembránra épített, méhsejtszerkezetű nanoreaktorokban ejtettek csapdába. A transzmissziós elektronmikroszkópos technikát ezután egy másik titok felé fordították: a palládium vízgeneráló tulajdonságát szerették volna felfedezni vele.

Ez egy ismert jelenség, de soha nem értettük teljesen, mert kombinálnunk kell hozzá a közvetlen vizualizációt és az atomi léptékű szerkezeti elemzést, hogy megértsük, milyen reakció történik, és optimalizálhassuk

– magyarázta Yukun Liu, a kutatás egyik szerzője.

A különleges videón egy nanométeres palládiumdarab látható, amely körül fokozatosan növekedő vízcsepp jelenik meg. A csepp összetételét a kutatók nagy felbontású elektron-energiaveszteségi spektroszkópiával vizsgálták. Ez ugyanaz a technika, mint amivel az indiai Csandrajan–1 szonda igazolta a víz jelenlétét a Hold felszínén.

Úgy gondoljuk, hogy ez a legkisebb vízcsepp, amit valaha közvetlenül megfigyeltek. Nem erre számítottunk. Szerencsére felvettük, így bizonyítani tudjuk, hogy nem őrültség

– jelezte Liu.

Azon túlmenően, hogy a videó önmagában is látványos, komoly előrelépést jelenthet például ivóvizet előállító fejlett technikák fejlesztésében. A kutatók megállapították, hogy a katalizátor hatásfoka attól függ, hogy milyen sorrendben találkoznak a gázokkal. Ebből kiderült, hogy készíthető például olyan, hidrogénnel előre feltöltött palládiumeszköz, amelyhez csak oxigént kell adni, hogy vizet állítson elő.

A világegyetem leggyakoribb eleme a hidrogén, a második hélium után dobogós helyezett az oxigén. A víz emiatt egy picit sem ritka a világűrben. Azzal szemben, amit az űrlényinvázió témáját feldolgozó tudományos-fantasztikus művek alapján gondolhatunk, kifejezetten értelmetlen egy bolygót csak a vízért elfoglalni. Ugyanakkor nem mindig van feltétlenül elérhető közelségben egy jégbolygó: előfordulhat a fogalmaink szerint, hogy egy csontszáraz világban kell valahonnan ivóvizet előteremtenünk.

Hasonló szituációt ír le Andy Weir tudományos szempontból szigorú regénye, A marsi, ahol a Marson rekedt űrhajós (a filmben Matt Damon) a rakétája üzemanyagából és helyben termelt oxigénből igyekszik vizet előállítani. Jelen állás szerint a vízhez csak az alkotóelemekre és egy palládiumkatalizátorra lenne szükség.

A palládium egy ritka elem, amely Pallas Athénéről kapta nevét, a könnyű platinafémek közé tartozik, és nagyon sok hidrogént – saját térfogatának kilencszázszorosát – képes elnyelni. Legnagyobb mennyiségben autók katalizátoraiban, kijelzőkben és mobiltelefonokban használják. Mérgező, de ilyen hatását erősen korlátozza, hogy alig szívódik fel bőrön vagy nyálkahártyán keresztül.

A kutatók rámutattak, hogy a palládium ugyan nem olcsó, de mivel a katalizáció folyamata során nem fogy el, hanem stabil marad, nagyon sokszor újrafelhasználható.

(Northwestern University, Phys.org)