分子尺度真實影片！首次目睹氧、氫原子形成微小水泡

【文‧Emmastein】

水分子形成瞬間是什麼樣子？現在你可以看到實際效果，科學家釋出一段真實縮時影片，首次於分子尺度下目睹氫、氧原子融合成水分子，是迄今直接觀察到最小的奈米級水泡。

自 1900 年代初以來，稀有元素鈀（Palladium）就被證明是將氫、氧融合成水的良好催化劑，但反應過程到底如何發生仍是個謎，西北大學團隊為此展開實驗，試圖理解鈀如何作為催化劑快速催化反應生成水。

現在，研究團隊成功目睹奈米級反應，除了揭開過程內幕，還發現加速形成水分子的新策略，由於該反應不需極端條件，將能成為在乾旱環境、地外天體快速生成水的實用方法。

根據一種即時分析氣體分子的新技術，Vinayak Dravid 團隊開發出超薄玻璃膜，能將氣體分子容納在蜂窩狀奈米反應器內，更方便透過高真空穿透式電子顯微鏡觀察樣本。

實驗中，團隊將鈀樣本放入蜂窩狀奈米反應器，然後把反應器封裝在超薄玻璃膜內，接著開始緩慢引入氣體並使用高真空穿透式電子顯微鏡觀察整個過程，看到氫原子進入鈀擴大方形晶格，接著目睹鈀表面形成微小水泡。

透過這項實驗，科學家更準確了解到鈀生成水所需條件，比如先添加氫氣再添加氧氣，反應速率最快，反之則減慢反應速率。

最值得注意的是鈀雖然很貴，但該過程不會改變鈀的分子組成，代表同一塊鈀能回收重複使用，我們已看到未來設備「憑空」生成水的方向，既然氫是宇宙最豐富氣體，只要先準備充滿氫的鈀再添加氧氣，就能利用這套反應快速生成水資源。

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