محققان در یک مطالعه‌ی پیشگامانه موفق به تولید آب از طریق واکنش هیدروژن و اکسیژن بر روی سطح فلز پالادیوم شده‌اند. این دستاورد نوآورانه، راهکار امیدوارکننده‌ای برای مقابله با چالش جهانی کمبود آب ارائه می‌دهد.
به گزارش دپارتمان اخبار علمی رسانه فناوری تکنا، مکانیسم دقیق واکنش بین هیدروژن و اکسیژن بر روی سطح پالادیوم و تشکیل آب، به طور کامل درک نشده بود. دکتر یوکون لیو، سرپرست این تحقیق، در بیانیه‌ای رسمی اظهار داشت که برای درک عمیق‌تر این فرآیند و بهینه‌سازی آن، نیاز به مشاهده مستقیم واکنش در سطح اتمی و تحلیل ساختاری در مقیاس نانو بود.
برای دستیابی به این هدف، محققان روشی نوآورانه را توسعه دادند که امکان مشاهده مستقیم واکنش شیمیایی در سطح اتمی را فراهم می‌آورد. در این روش، از یک غشای شیشه‌ای فوق‌نازک استفاده می‌شود که مولکول‌های گاز را در داخل نانوراکتورهای لانه‌زنبوری شکل محصور می‌کند. سپس با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری، می‌توان به طور مستقیم فرآیند تشکیل آب را مشاهده کرد.
پالادیوم به عنوان کاتالیزور این واکنش عمل می‌کند. اتم‌های هیدروژن به درون شبکه‌ی اتمی پالادیوم نفوذ کرده و باعث انبساط آن می‌شوند. در ادامه، با افزودن اکسیژن، واکنش ترکیب هیدروژن و اکسیژن رخ داده و مولکول‌های آب تشکیل می‌شوند. محققان با انجام آزمایش‌های مختلف و تنظیم شرایط واکنش، موفق شدند سرعت تولید آب را به طور قابل توجهی افزایش دهند. آن‌ها دریافتند که با تنظیم زمان افزودن گازها و بهینه‌سازی ساختار سطح پالادیوم، می‌توان به حداکثر بازده در تولید آب دست یافت.
مطالعات نشان می‌دهد که در این فرآیند، اتم‌های هیدروژن به درون شبکه‌ی اتمی پالادیوم نفوذ کرده و باعث ایجاد تنش در ساختار آن می‌شوند. این تنش، شرایط را برای ورود اتم‌های اکسیژن و تشکیل پیوندهای شیمیایی فراهم می‌کند. این فناوری نوآورانه می‌تواند در آینده برای تولید آب در مناطق خشک و کم‌آب مورد استفاده قرار گیرد. همچنین، می‌توان از آن در صنایع مختلفی مانند صنایع شیمیایی و دارویی استفاده کرد. کشف این روش جدید برای تولید آب از هوا، گام مهمی در جهت مقابله با بحران جهانی کم‌آبی است. با توسعه بیشتر این فناوری، می‌توان امیدوار بود که در آینده‌ای نزدیک، دسترسی به آب شیرین برای همه مردم جهان فراهم شود.
برای مشاهده تازه ترین خبرها به صفحه اخبار علمی رسانه تکنا مراجعه کنید.
source