Per la prima volta, i ricercatori della Northwestern University, negli Stati Uniti, sono stati in grado di registrare gli atomi di idrogeno e ossigeno che formano bolle d’acqua, in un impressionante video su scala nanometrica. Il processo è stato reso possibile dalla presenza del palladio, un metallo raro, che catalizza la reazione gassosa.
La formazione della bolla d’acqua, in tempo reale, è stata registrata con un microscopio elettronico, supportato da nuove tecniche di analisi, come dettagliato nello studio pubblicato sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) .
“È un fenomeno noto, ma [la fusione dell’idrogeno con l’ossigeno, con il supporto del catalizzatore al palladio] non è mai stata compresa appieno”, spiega in una nota Yukun Liu, ricercatore dell’università e primo autore dello studio. Ora è possibile ottimizzare la reazione, generando possibili fonti d’acqua in zone aride.
Come si fondono gli atomi di idrogeno e ossigeno?
Per analizzare le molecole di gas in tempo reale e le loro interazioni, gli scienziati hanno sviluppato un tipo di membrana vetrosa ultrasottile, in grado di trattenere le molecole di gas all’interno di nanoreattori a forma di nido d’ape. In questo modo è possibile visualizzare ciò che accade da una prospettiva impressionante.
Durante la reazione, gli atomi “entrano” nel palladio. Successivamente si forma una piccola bolla d’acqua sulla superficie del metallo raro. “Crediamo che potrebbe essere la bolla più piccola mai formata e osservata direttamente“, afferma lo scienziato Liu. “Non è quello che ci aspettavamo. Per fortuna stavamo registrando e così abbiamo potuto dimostrare agli altri che non eravamo pazzi”, aggiunge.
L’acqua nei viaggi spaziali
Per i ricercatori, il processo potrebbe essere utilizzato, in futuro, per generare acqua su richiesta in ambienti aridi, anche su altri pianeti, rendendo possibili lunghi viaggi spaziali .
Nella finzione, il personaggio di Matt Damon, Mark Watney, nel film The Martian, usa un’idea simile. “Ha bruciato il carburante per missili per estrarre l’idrogeno e poi ha aggiunto ossigeno. Il nostro processo è analogo, tranne per il fatto che ignoriamo la necessità del fuoco e di altre condizioni estreme. Mescoliamo semplicemente palladio e gas”, afferma Vinayak Dravid, ricercatore e autore senior dello studio.
“ Il palladio può essere costoso, ma è riciclabile”, ricorda Liu. “Il nostro processo non ti consuma. L’unica cosa consumata è il gas e l’idrogeno è il gas più abbondante nell’universo. Dopo la reazione potremo riutilizzare ripetutamente la piattaforma di palladio”, conclude il ricercatore parlando delle nuove possibilità di generare acqua.
