Ilaria Rosella Pagliaro I ricercatori della Northwestern hanno osservato per la prima volta la formazione di nano-bolle d'acqua usando palladio come catalizzatore, aprendo nuove strade per la produzione di acqua in ambienti estremi
In uno studio innovativo, ricercatori della Northwestern University hanno osservato, per la prima volta, la formazione di bolle d’acqua nanometriche a partire da atomi di idrogeno e ossigeno utilizzando il palladio come catalizzatore. Grazie a una nuova tecnica di visualizzazione, questa scoperta apre la strada alla produzione rapida di acqua anche in ambienti aridi o extraterrestri, senza richiedere condizioni estreme.
Il team di Northwestern ha osservato in tempo reale come idrogeno e ossigeno si fondono su scala molecolare per creare minuscole bolle d’acqua. Il processo, catalizzato dal palladio, ha permesso agli scienziati di comprendere a fondo i meccanismi alla base di questa reazione e di identificare nuove strategie per accelerarla.
Grazie alla semplicità delle condizioni richieste, questa reazione potrebbe rappresentare una soluzione pratica per generare acqua rapidamente in ambienti ostili, inclusi altri pianeti. “Visualizzando direttamente la generazione di acqua a livello nanometrico, siamo riusciti a identificare le condizioni ottimali per una produzione rapida in ambienti standard,” ha dichiarato Vinayak Dravid, autore principale dello studio e professore alla Northwestern University.
Tecnologia e innovazione: la svolta della membrana ultrasottile
Per secoli, si è saputo che il palladio può catalizzare la produzione di acqua, ma la comprensione dei dettagli del processo è stata sempre limitata. Grazie a una nuova tecnica introdotta nel gennaio 2024, i ricercatori hanno sviluppato una membrana ultrasottile in grado di trattenere molecole di gas all’interno di nanoreattori. Questo ha permesso loro di osservare la reazione a una risoluzione senza precedenti, aprendo la strada a nuove scoperte.
Utilizzando l’ultrasottile membrana, il team ha potuto analizzare i campioni a una risoluzione di soli 0,102 nanometri. Così, è stato possibile studiare in dettaglio la reazione tra palladio e gas. Tra le scoperte più sorprendenti, i ricercatori hanno osservato la formazione di quella che potrebbe essere la più piccola bolla d’acqua mai registrata, confermando la sua natura tramite spettroscopia elettronica.
Implicazioni per il futuro
I risultati dello studio non solo illuminano il funzionamento del palladio come catalizzatore, ma suggeriscono anche applicazioni pratiche, come spiegato da Dravid:
Immaginiamo un futuro in cui si possa preparare del palladio contenente idrogeno prima di un viaggio nello spazio. Basterebbe aggiungere ossigeno per generare acqua potabile per gli astronauti.
Il processo di sintesi dell’acqua è stato ulteriormente ottimizzato: il team ha infatti scoperto che l’aggiunta di idrogeno prima dell’ossigeno produce i risultati più rapidi, grazie alla capacità del palladio di assorbire l’idrogeno e rilasciarlo a contatto con l’ossigeno.
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Fonte: Northwestern University
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