Pela primeira vez, pesquisadores testemunharam — em tempo real e em escala molecular — átomos de hidrogênio e oxigênio se fundindo para formar pequenas bolhas de água do tamanho de nanoescala.
O evento ocorreu como parte de um novo estudo da Northwestern University, durante o qual cientistas buscaram entender como o paládio , um elemento metálico raro, catalisa a reação gasosa para gerar água. Ao testemunhar a reação na nanoescala, a equipe da Northwestern desvendou como o processo ocorre e até mesmo descobriu novas estratégias para acelerá-lo.
Como a reação não requer condições extremas, os pesquisadores dizem que ela pode ser aproveitada como uma solução prática para gerar água rapidamente em ambientes áridos, inclusive em outros planetas.
“Ao visualizar diretamente a geração de água em nanoescala, fomos capazes de identificar as condições ideais para a geração rápida de água sob condições ambientais”, disse Vinayak Dravid, da Northwestern, autor sênior do estudo. “Essas descobertas têm implicações significativas para aplicações práticas, como permitir a geração rápida de água em ambientes de espaço profundo usando gases e catalisadores de metal, sem exigir condições extremas de reação.
“Pense no personagem de Matt Damon, Mark Watney, no filme ‘Perdido em Marte’. Ele queimou combustível de foguete para extrair hidrogênio e então adicionou oxigênio de seu oxigenador. Nosso processo é análogo, exceto que ignoramos a necessidade de fogo e outras condições extremas . Nós simplesmente misturamos paládio e gases.”
Dravid é o Professor Abraham Harris de Ciência e Engenharia de Materiais na McCormick School of Engineering da Northwestern e diretor fundador do Northwestern University Atomic and Nanoscale Characterization Experimental (NUANCE) Center, onde o estudo foi conduzido. Ele também é diretor de iniciativas globais no International Institute for Nanotechnology.
Novas tecnologias permitem a descoberta
Desde o início dos anos 1900, pesquisadores sabem que o paládio pode atuar como um catalisador para gerar água rapidamente. Mas exatamente como essa reação ocorre permanece um mistério.
“É um fenômeno conhecido, mas nunca foi totalmente compreendido”, disse Yukun Liu, o primeiro autor do estudo e candidato a Ph.D. no laboratório de Dravid. “Porque você realmente precisa ser capaz de combinar a visualização direta da geração de água e a análise estrutural na escala atômica para descobrir o que está acontecendo com a reação e como otimizá-la.”
A pesquisa foi publicada nos Anais da Academia Nacional de Ciências.
Fonte:
[Física]