Физики визуализировали движение атомов водорода сквозь металл

Исследователи разработали метод для обнаружения и отслеживания водорода в металле с высоким пространственным и временным разрешением.

Японские физики разработали технику визуализации, которая позволяет отслеживать движение атомов водорода внутри металлов и сплавов. Метод пригодится для проектирования и разработки функциональных материалов для водородной энергетики и промышленности.

Изменение окраски покрытия, указывающее на движение атомов водорода. Изображение: Hiroshi Kakinuma et al., Acta Materialia

Исследователи использовали для визуализации оптический микроскоп и нанесенный на поверхность металла тонкий слой полианилина — полимера, обладающего электронной проводимостью. Когда этот полимер реагировал с атомарным водородом в металлах, он менял цвет, что позволило анализировать поток атомов, объясняют ученые.

Оптические микроскопы могут наблюдать субмиллиметровые изображения с микромасштабным пространственным разрешением в реальном времени, фиксируя поведение водорода с беспрецедентно высоким пространственным и временным разрешением.

Хироши Какинума, соавтор исследования из Университета Тохоку

С помощью этого метода исследователи сняли поток атомов водорода, который диффундировал в чистом никеле. Цвет полианилина менялся с фиолетового на белый при реакции с атомами водорода в металле. Визуализация показала, что атомы водорода в чистом никеле преимущественно диффундируют через границы зерен в неупорядоченных атомах металла.

https://hightech.fm/wp-content/uploads/2023/12/1-s2.0-s1359645423008650-mmc2.mp4
Изменение окраски покрытия, указывающее на движение атомов водорода. Видео: Hiroshi Kakinuma et al., Acta Materialia

Водород представляется перспективной альтернативой для традиционного топлива. Но для полноценного применения технологии нужно решить потенциальные проблемы безопасности. Необходимы конструкционные и функциональные материалы, которые производят, хранят, транспортируют и сохраняют водород. Для разработки материалов решающее значение имеет фундаментальное понимание того, как водород ведет себя в сплавах.


Читать далее:

10 триллионов кадров в секунду: посмотрите, как ютуберы засняли скорость света

Рядом с Землей нашли теплую планету, где год длится 22 дня

Нашлись томаты, которые пропали на МКС год назад: что с ними стало

На обложке: изменение окраски покрытия, указывающее на движение атомов водорода. Изображение: Hiroshi Kakinuma et al., Acta Materialia

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука