首頁 > 宏觀 > 正文

當前觀點:單原子“游泳”圖像首次捕捉有助促進制氫等綠色技術發(fā)展

2022-07-29 06:03:42來源:瀟湘晨報

原子在液體中“游泳”圖片來源:曼徹斯特大學科技日報北京7月28日電(記者劉霞)英國科學家在最新一期《自然》雜志刊發(fā)論文稱,他們借助石墨烯


【資料圖】

原子在液體中“游泳” 圖片來源:曼徹斯特大學

科技日報北京7月28日電 (記者劉霞)英國科學家在最新一期《自然》雜志刊發(fā)論文稱,他們借助石墨烯堆疊技術,制造出一種新型“納米皮氏培養(yǎng)皿”,以進一步了解液體如何改變固體的行為,在此基礎上首次拍攝到單原子在液體中“游泳”的圖像,最新發(fā)現(xiàn)有望促進制氫等綠色技術的發(fā)展。

當固體表面與液體接觸時,兩種物質都會隨著彼此的靠近而改變其構型。固液交界面上的這種原子級相互作用控制著用于燃料電池等的行為,也是許多生物過程的基礎。鑒于上述行為在工業(yè)和科學領域十分重要,科學家希望進一步了解與液體接觸的表面原子的行為,但目前缺乏能夠產(chǎn)生固液界面實驗數(shù)據(jù)的技術。

最新研究第一作者、曼徹斯特大學國家石墨烯研究所的尼克·克拉克博士指出,透射電子顯微鏡是為數(shù)不多能夠觀察和分析單個原子的技術之一,但透射電子顯微鏡需要在高真空環(huán)境下工作,而材料的結構會在真空環(huán)境發(fā)生變化,“如果在真空中而非液體電池內研究原子的行為,我們會得到錯誤信息”。

羅曼·戈爾巴喬夫教授開創(chuàng)了二維材料堆疊技術,在最新研究中,他們使用相同技術開發(fā)出“雙石墨烯液體電池”:二維的二硫化鉬層完全懸浮在液體中,并由石墨烯封裝,這使研究人員能夠精確控制液體層,從而捕捉到前所未有的視頻,顯示單個原子在液體中如何游動。

通過分析視頻中原子的運動方式,并結合劍橋大學科學家提供的理論見解,研究人員能夠理解液體對原子行為的影響——液體可以加快原子的運動,并改變其相對于底層固體的首選靜止位置。

該團隊研究了一種有望用于綠色制氫的材料,研究人員表示:“這是一個里程碑式的成就,我們希望借助這項技術支持可持續(xù)化學處理材料的開發(fā),助力全球實現(xiàn)零排放?!?/p>

關鍵詞: 研究人員 曼徹斯特大學 單個原子 電子顯微鏡 技術發(fā)展

責任編輯:hnmd004