Физики впервые запечатлели движение атомов в жидкости

Британские ученые впервые смогли пронаблюдать, как атомы платины плавают вдоль поверхности. В эксперименте использовали «сэндвич» из таких тонких материалов, что их можно было назвать двухмерными, сообщает Nature.

Известно, что когда твердая материя и жидкость вступают в контакт, их поведение меняется. Изучив эти взаимодействия, ученые смогут понять природу широкого ряда процессов, таких как транспортировка веществ в человеческом организме или движение ионов в батарейке.

Исследования предполагают также опыты в атомном масштабе, но технически это крайне сложно. Авторы новой научной работы прибегли к одному из немногих способов, позволяющих выполнить такую задачу – просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ).

Предыдущие эксперименты давали противоречивые результаты. Ученые использовали особую форму ПЭМ, которая была разработана для жидких и газообразных сред, а также сконструировали двойную жидкую графеновую ячейку для хранения атомов.

Ячейку заполнили раствором соленой воды с атомами платины. Затем ученые увидели, как атомы перемещаются по твердой поверхности дисульфида молибдена. Наблюдения показали, что атомы быстрее двигались в жидкости, чем вне ее, и выбирали разные места на твердой поверхности для «отдыха».

Кроме того, результаты внутри и снаружи вакуумной камеры отличались. Ученые пришли к заключению, что колебания давления окружающей среды могут влиять на поведение атомов.

Материал, который изучила команда, имеет отношение к производству водорода. Но исследования, объясняющие механизм движения атомов в жидкости, важны для целого ряда сфер, например – при создании материалов для устойчивой химической переработки.

Ранее сообщалось, что в США запустили самый чувствительный реактор темной материи. Он зафиксировал около 300 «многообещающих» сигналов.