Capturan imágenes de átomos individuales 'nadando' en líquido

¿Cómo lo han conseguido? Usando un microscopio electrónico de transmisión y una celda de líquido de grafeno doble.

 

Un equipo de físicos del Instituto Nacional de Grafeno de Reino Unido han monitoreado la dinámica de los átomos en una solución salina acuosa. Sus hallazgos podrían tener un impacto generalizado en el desarrollo futuro de tecnologías verdes como la producción de hidrógeno.

Cuando una superficie sólida está en contacto con un líquido, ambas sustancias cambian su configuración en respuesta a la proximidad de la otra. Estas interacciones gobiernan el comportamiento de las baterías y las celdas de combustible para la generación de electricidad limpia y también determinan la eficiencia de generación de agua limpia, por ejemplo.


"Dada la importancia industrial y científica generalizada de tal comportamiento, es realmente sorprendente cuánto nos queda por aprender sobre los fundamentos de cómo se comportan los átomos en las superficies en contacto con los líquidos", explicó la profesora Sarah Haigh, autora principal de un artículo publicado en el revista Nature. "Una de las razones por las que falta información es la ausencia de técnicas capaces de producir datos experimentales para interfaces sólido-líquido".

Microscopía electrónica de transmisión

"En nuestro trabajo, mostramos que se proporciona información engañosa si el comportamiento atómico se estudia en el vacío en lugar de usar nuestras células líquidas", aclaró Nick Clark, coautor del trabajo.

Para su estudio, los autores desarrollaron una celda líquida de grafeno doble, compuesta por una monocapa central de disulfuro de molibdeno separada por espaciadores hexagonales de nitruro de boro de las dos ventanas de grafeno que la encierran. Cuando analizaron cómo se movían los átomos en los vídeos y compararlos con los conocimientos teóricos, descubrieron que el líquido acelera el movimiento de los átomos y también cambia sus sitios de descanso preferidos con respecto al sólido subyacente.

“Este es un logro histórico y es solo el comienzo: ya estamos buscando utilizar esta técnica para apoyar el desarrollo de materiales para el procesamiento químico sostenible, necesarios para lograr las ambiciones de cero neto del mundo”, concluye Clark.

Referencia: N. Clark et al. Tracking single adatoms in liquid in a Transmission Electron Microscope. Nature, published online July 27, 2022; doi: 10.1038/s41586-022-05130-0

Sarah Romero

Sarah Romero

Fagocito ciencia ficción en todas sus formas. Fan incondicional de Daneel Olivaw y, cuando puedo, terraformo el planeta rojo o cazo cylons. Hasta que viva en Marte puedes localizarme en Twitter: sarahromero_ y en ladymoon@gmail.com

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