ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ನೀರಿನ ಅಣುಗಳನ್ನು ವಿಭಜಿಸಲು ಪ್ಲ್ಯಾಟಿನಮ್ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ವೇಗವರ್ಧಕವಾಗಿದೆ ಎಂದು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಬಹಳ ಹಿಂದಿನಿಂದಲೂ ತಿಳಿದಿದ್ದಾರೆ. ಬ್ರೌನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಸಂಶೋಧಕರ ಹೊಸ ಅಧ್ಯಯನವು ಪ್ಲ್ಯಾಟಿನಮ್ ಏಕೆ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ - ಮತ್ತು ಇದು ಊಹಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುವ ಕಾರಣವಲ್ಲ.

ಎಸಿಎಸ್ ಕ್ಯಾಟಲಿಸಿಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಸುಮಾರು ಶತಮಾನದಷ್ಟು ಹಳೆಯದಾದ ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಶ್ನೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಲೇಖಕರು ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. ಮತ್ತು ಪ್ಲಾಟಿನಂಗಿಂತ ಅಗ್ಗವಾದ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಸಮೃದ್ಧವಾಗಿರುವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಹೊಸ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲು ಇದು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಅದು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಇಂಧನಗಳಿಂದ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

"ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಅಗ್ಗವಾಗಿ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಮಾಡುವುದು ಹೇಗೆ ಎಂದು ನಾವು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಿದರೆ, ಪಳೆಯುಳಿಕೆ-ಮುಕ್ತ ಇಂಧನಗಳು ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕಗಳಿಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪರಿಹಾರಗಳಿಗೆ ಬಾಗಿಲು ತೆರೆಯುತ್ತದೆ" ಎಂದು ಬ್ರೌನ್ಸ್ ಸ್ಕೂಲ್ ಆಫ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್‌ನ ಸಹ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಮತ್ತು ಅಧ್ಯಯನದ ಹಿರಿಯ ಲೇಖಕ ಆಂಡ್ರ್ಯೂ ಪೀಟರ್ಸನ್ ಹೇಳಿದರು. . "ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು, ಹೆಚ್ಚುವರಿ CO2 ನೊಂದಿಗೆ ಇಂಧನವನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಅಥವಾ ಸಾರಜನಕದೊಂದಿಗೆ ಸೇರಿ ಅಮೋನಿಯಾ ಗೊಬ್ಬರವನ್ನು ತಯಾರಿಸಬಹುದು. ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ನಾವು ಬಹಳಷ್ಟು ಮಾಡಬಹುದು, ಆದರೆ ನೀರನ್ನು ವಿಭಜಿಸುವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮೂಲವನ್ನಾಗಿ ಮಾಡಲು, ನಮಗೆ ಅಗ್ಗದ ವೇಗವರ್ಧಕದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

ಹೊಸ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವುದು ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಅನ್ನು ತುಂಬಾ ವಿಶೇಷವಾಗಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದರೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ, ಪೀಟರ್ಸನ್ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ, ಮತ್ತು ಈ ಹೊಸ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಪ್ಲಾಟಿನಮ್‌ನ ಯಶಸ್ಸಿಗೆ ಅದರ "ಗೋಲ್ಡಿಲಾಕ್ಸ್" ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಶಕ್ತಿಯು ಬಹಳ ಹಿಂದಿನಿಂದಲೂ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಆದರ್ಶ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ಅಣುಗಳನ್ನು ತುಂಬಾ ಸಡಿಲವಾಗಿ ಅಥವಾ ತುಂಬಾ ಬಿಗಿಯಾಗಿ ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಎಲ್ಲೋ ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ. ಅಣುಗಳನ್ನು ತುಂಬಾ ಸಡಿಲವಾಗಿ ಬಂಧಿಸಿ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುವುದು ಕಷ್ಟ. ಅವುಗಳನ್ನು ತುಂಬಾ ಬಿಗಿಯಾಗಿ ಬಂಧಿಸಿ ಮತ್ತು ಅಣುಗಳು ವೇಗವರ್ಧಕದ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸಲು ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಮೇಲೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನ ಬಂಧಕ ಶಕ್ತಿಯು ನೀರು-ವಿಭಜಿಸುವ ಕ್ರಿಯೆಯ ಎರಡು ಭಾಗಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಅನ್ನು ಉತ್ತಮಗೊಳಿಸುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣವಾಗಿದೆ ಎಂದು ನಂಬಿದ್ದಾರೆ.

ಆದರೆ ಆ ಚಿತ್ರ ಸರಿಯಾಗಿದೆಯೇ ಎಂದು ಪ್ರಶ್ನಿಸಲು ಕಾರಣಗಳಿವೆ ಎಂದು ಪೀಟರ್ಸನ್ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್ ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ (MoS2) ಎಂಬ ವಸ್ತುವು ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಅನ್ನು ಹೋಲುವ ಬಂಧಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ ನೀರು-ವಿಭಜಿಸುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಕೆಟ್ಟ ವೇಗವರ್ಧಕವಾಗಿದೆ. ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಶಕ್ತಿಯು ಪೂರ್ಣ ಕಥೆಯಾಗಿರಬಾರದು ಎಂದು ಅದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಪೀಟರ್ಸನ್ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ.

ಏನಾಗುತ್ತಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು, ಅವನು ಮತ್ತು ಅವನ ಸಹೋದ್ಯೋಗಿಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಪರಮಾಣುಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಅನುಕರಿಸಲು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ವಿಶೇಷ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪ್ಲಾಟಿನಂ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳ ಮೇಲೆ ನೀರು-ವಿಭಜಿಸುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದರು.

"ಗೋಲ್ಡಿಲಾಕ್ಸ್" ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ಲಾಟಿನಂನ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ದರವು ಹೆಚ್ಚಿರುವಾಗ ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ತೋರಿಸಿದೆ. ಬದಲಾಗಿ, ಅವರು ಪ್ಲಾಟಿನಂನ ಮೇಲ್ಮೈ ಸ್ಫಟಿಕದ ಪದರದೊಳಗೆ ಗೂಡುಕಟ್ಟುತ್ತಾರೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅವರು ಜಡ ಪ್ರೇಕ್ಷಕರಾಗಿ ಉಳಿಯುತ್ತಾರೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು "ಗೋಲ್ಡಿಲಾಕ್ಸ್" ಶಕ್ತಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ದುರ್ಬಲವಾಗಿ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಮತ್ತು ಲ್ಯಾಟಿಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಗೂಡುಕಟ್ಟುವ ಬದಲು, ಅವು ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಪರಮಾಣುಗಳ ಮೇಲೆ ಕುಳಿತುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅವು H2 ಅನಿಲವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಪರಸ್ಪರ ಭೇಟಿಯಾಗಲು ಮುಕ್ತವಾಗಿರುತ್ತವೆ.

ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಚಲನೆಯ ಸ್ವಾತಂತ್ರ್ಯವು ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಾಗಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ತೀರ್ಮಾನಿಸಿದ್ದಾರೆ.

"ಇದು ನಮಗೆ ಹೇಳುವುದೇನೆಂದರೆ, ಈ 'ಗೋಲ್ಡಿಲಾಕ್ಸ್' ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಎನರ್ಜಿಯನ್ನು ಹುಡುಕುವುದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಸರಿಯಾದ ವಿನ್ಯಾಸ ತತ್ವವಲ್ಲ" ಎಂದು ಪೀಟರ್ಸನ್ ಹೇಳಿದರು. "ಈ ಹೆಚ್ಚು ಮೊಬೈಲ್ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಹಾಕುವ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವುದು ಹೋಗಬೇಕಾದ ಮಾರ್ಗವಾಗಿದೆ ಎಂದು ನಾವು ಸೂಚಿಸುತ್ತೇವೆ."