Bu, o kadar basit, o kadar temel olan bilimsel sorulardan biri ki, şu ana kadar bir yanıt alamadığımıza inanmak zor: Su oluşurken neye benziyor? Okyanuslardan su birikintilerine kadar nihai sonucun ne olduğunu biliyoruz, ancak şimdiye kadar hiç kimse yeni bir su molekülünün doğuşunu görmedi. Dedikleri gibi, su, su, her yerde ama gerçekte nasıl oluştuğu o kadar gizemli ki bizde içme isteği uyandırıyor.
Northwestern Üniversitesi’ndeki mühendislerin çalışmaları sayesinde bu durum değişti. Gaz moleküllerini analiz etmek için yeni bir yöntem kullanarak, şimdiye kadar kaydedilen en küçük ölçekte su oluşumunu gözlemleyebildiler. Sadece ufacık, minik su damlasına tanık olmakla kalmadılar, aynı zamanda deneylerinin hem burada, hem Dünya’da hem de diğer gezegenlerde çok büyük sonuçlar doğurabileceğini söylediler.
Paladyum, büyük miktarlarda hidrojeni absorbe etme yeteneğinden dolayı ilginç bir metaldir. Bazı kimyasal reaksiyonlar dikkatli bir şekilde kalibre edilmiş ortamlar gerektirse de paladyum bu başarıyı oda sıcaklığında ve regular atmosferik basınçlarda gerçekleştirebilir. Ancak mühendisler çalışmalarında bunun nedeninin “anlaşılması zor” olduğunu yazdı.
Araştırmada çalışan doktora adayı Yukun Liu, “Bu bilinen bir olgu ama hiçbir zaman tam olarak anlaşılamadı” dedi. ifade. “Çünkü reaksiyonda neler olduğunu ve bunun nasıl optimize edileceğini anlamak için su üretiminin doğrudan görselleştirilmesini atomik ölçekte yapı analiziyle birleştirebilmeniz gerekiyor.”
Ocak ayında, Kuzeybatılı profesör Vinayak Dravid yeni bir yöntemi açıkladı. teknik Gaz moleküllerini tutan ve daha sonra güçlü elektron mikroskopları altında incelenebilen bir zar kullanarak atomlara bakmak için. Yeni yöntem, moleküllerin 0,102 nanometre çözünürlükte, yani en küçük moleküllerle hemen hemen aynı boyutta görülmesine olanak sağladı.
“Doğrudan görüntülenen şimdiye kadar oluşmuş en küçük baloncuk olabileceğini düşünüyoruz. Beklediğimiz şey bu değildi. Şans eseri, diğer insanlara deli olmadığımızı kanıtlamak için kaydediyorduk.”
PNAS dergisinde Liu, Dravid ve meslektaşları açıklanan paladyuma giren hidrojen moleküllerini gözlemlemek için bu tekniği nasıl kullandıklarını açıkladılar. Gerçek zamanlı olarak paladyumun yüzeyinde küçük su kabarcıklarının oluştuğunu gördüler.
Liu, “Bunun doğrudan görüntülenen şimdiye kadar oluşmuş en küçük balon olabileceğini düşünüyoruz” dedi. “Beklediğimiz şey bu değildi. Şans eseri, diğer insanlara deli olmadığımızı kanıtlamak için kaydediyorduk.”
Yöntem Matt Damon’un karakterine benziyor. Marslı Dravid, hidrojeni çıkarmak için roket yakıtının yakıldığını ve su oluşturmak için oksijenin eklendiğini söyledi. “Yangın ihtiyacını ve diğer aşırı koşulları atlamamız dışında sürecimiz de benzer” diye ekledi. “Sadece paladyum ve gazları birbirine karıştırdık.”
Suyu gözlemlediklerini doğrulamak için işlem sırasında elektron saçılmasından dolayı kaybedilen enerjiyi ölçtüler. Sonuç, suyun oksijen bağlama sürecinde bulunanla aynıydı.
Bu kadar küçük bir ölçekte neler olup bittiğini görebildikleri için mühendisler, paladyumun su üretmesi için gerekli koşullar hakkında daha kesin bir fikir edinerek, süreçle uğraşmaya başlayabildiler. Metalin hidrojenden önce oksijene maruz bırakılmasının reaksiyon hızını yavaşlattığını, hidrojen ilk eklendiğinde bunun tersinin meydana geldiğini keşfettiler.
Bu gerçekleşme, ister dünyanın kurak bölgelerine, ister uzaya, hatta diğer gezegenlere su getirmeyi hedefliyor olsun, gelecekteki su üretim projelerini desteklemeye yardımcı olabilir. En iyi yanı, sürecin paladyumun moleküler yapısını değiştirmemesi, yani aynı parçanın defalarca kullanılabilmesidir.
Liu, “Paladyum pahalı görünebilir ancak geri dönüştürülebilir” dedi. “Bizim sürecimiz onu tüketmiyor. Tüketilen tek şey gazdır ve hidrojen evrende en bol bulunan gazdır. Reaksiyonun ardından paladyum platformunu tekrar tekrar kullanabiliriz.”
Bu harika bir haber, çünkü Ay’daki mürettebatlı üsler veya Mars’a yapılacak görevler için su bir şekilde gerekli. Bu, kötü bir alışkanlığı olan Matt Damon için daha da iyi bir haber. sıkışmak yaşanmaz gezegenlerde.
