ஹைட்ரஜன் வாயுவை உருவாக்குவதற்கு நீர் மூலக்கூறுகளை பிளவுபடுத்துவதற்கு பிளாட்டினம் சிறந்த ஊக்கியாக இருப்பதாக விஞ்ஞானிகள் நீண்ட காலமாக அறிந்திருக்கிறார்கள். பிரவுன் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்களின் ஒரு புதிய ஆய்வு, பிளாட்டினம் ஏன் நன்றாக வேலை செய்கிறது என்பதைக் காட்டுகிறது - அது கருதப்பட்ட காரணம் அல்ல.

ஏசிஎஸ் கேடலிசிஸில் வெளியிடப்பட்ட ஆராய்ச்சி, கிட்டத்தட்ட நூற்றாண்டு பழமையான ஆராய்ச்சி கேள்வியைத் தீர்க்க உதவுகிறது என்று ஆசிரியர்கள் கூறுகின்றனர். மேலும் இது பிளாட்டினத்தை விட மலிவான மற்றும் அதிக அளவில் ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்வதற்கான புதிய வினையூக்கிகளை வடிவமைக்க உதவும். அது இறுதியில் புதைபடிவ எரிபொருட்களில் இருந்து உமிழ்வைக் குறைக்க உதவும்.

"ஹைட்ரஜனை எவ்வாறு மலிவாகவும் திறமையாகவும் உருவாக்குவது என்பதை நாம் கண்டுபிடிக்க முடிந்தால், அது புதைபடிவமற்ற எரிபொருள்கள் மற்றும் இரசாயனங்களுக்கான பல நடைமுறை தீர்வுகளுக்கான கதவைத் திறக்கிறது" என்று பிரவுன்ஸ் ஸ்கூல் ஆஃப் இன்ஜினியரிங் இணைப் பேராசிரியரும் ஆய்வின் மூத்த ஆசிரியருமான ஆண்ட்ரூ பீட்டர்சன் கூறினார். . "ஹைட்ரஜனை எரிபொருள் கலங்களில் பயன்படுத்தலாம், அதிகப்படியான CO2 உடன் இணைந்து எரிபொருளை உருவாக்கலாம் அல்லது நைட்ரஜனுடன் இணைந்து அம்மோனியா உரத்தை உருவாக்கலாம். ஹைட்ரஜனுடன் நாம் நிறைய செய்ய முடியும், ஆனால் தண்ணீரைப் பிரிப்பதை அளவிடக்கூடிய ஹைட்ரஜன் மூலமாக மாற்ற, எங்களுக்கு மலிவான வினையூக்கி தேவை.

புதிய வினையூக்கிகளை வடிவமைப்பது இந்த எதிர்வினைக்கு பிளாட்டினத்தை மிகவும் சிறப்பானதாக்குவதைப் புரிந்துகொள்வதில் தொடங்குகிறது, பீட்டர்சன் கூறுகிறார், இந்த புதிய ஆராய்ச்சி அதைக் கண்டுபிடிப்பதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது.

பிளாட்டினத்தின் வெற்றிக்கு நீண்ட காலமாக அதன் "கோல்டிலாக்ஸ்" பிணைப்பு ஆற்றல் காரணமாக கூறப்படுகிறது. சிறந்த வினையூக்கிகள் வினைபுரியும் மூலக்கூறுகளை மிகவும் தளர்வாகவோ அல்லது மிகவும் இறுக்கமாகவோ வைத்திருக்கவில்லை, ஆனால் நடுவில் எங்கோ உள்ளது. மூலக்கூறுகளை மிகவும் தளர்வாக பிணைக்கவும், எதிர்வினை தொடங்குவது கடினம். அவற்றை மிகவும் இறுக்கமாகப் பிணைத்து, மூலக்கூறுகள் வினையூக்கியின் மேற்பரப்பில் ஒட்டிக்கொள்கின்றன, இதனால் எதிர்வினையை முடிப்பது கடினம். பிளாட்டினத்தில் உள்ள ஹைட்ரஜனின் பிணைப்பு ஆற்றல், நீர்-பிளவு வினையின் இரண்டு பகுதிகளையும் சரியாகச் சமன்படுத்துகிறது - எனவே பெரும்பாலான விஞ்ஞானிகள் அந்த பண்புதான் பிளாட்டினத்தை மிகவும் சிறப்பாக ஆக்குகிறது என்று நம்புகிறார்கள்.

ஆனால் அந்த படம் சரியானதா என்று கேள்வி கேட்க காரணங்கள் இருந்தன, பீட்டர்சன் கூறுகிறார். எடுத்துக்காட்டாக, மாலிப்டினம் டைசல்பைட் (MoS2) எனப்படும் ஒரு பொருள் பிளாட்டினத்தைப் போன்ற பிணைப்பு ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் நீர்-பிளவு எதிர்வினைக்கு மிகவும் மோசமான ஊக்கியாக உள்ளது. பிணைப்பு ஆற்றல் முழு கதையாக இருக்க முடியாது என்று இது அறிவுறுத்துகிறது, பீட்டர்சன் கூறுகிறார்.

என்ன நடக்கிறது என்பதைக் கண்டறிய, அவரும் அவரது சகாக்களும் பிளாட்டினம் வினையூக்கிகளில் நீர்-பிளவு எதிர்வினைகளை ஆய்வு செய்தனர், அவர்கள் ஒரு சிறப்பு முறையைப் பயன்படுத்தி மின் வேதியியல் எதிர்வினைகளில் தனிப்பட்ட அணுக்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களின் நடத்தையை உருவகப்படுத்தினர்.

"கோல்டிலாக்ஸ்" பிணைப்பு ஆற்றலில் பிளாட்டினத்தின் மேற்பரப்பில் பிணைக்கப்பட்டுள்ள ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் எதிர்வினை விகிதம் அதிகமாக இருக்கும்போது உண்மையில் எதிர்வினையில் பங்கேற்காது என்று பகுப்பாய்வு காட்டுகிறது. அதற்கு பதிலாக, அவை பிளாட்டினத்தின் மேற்பரப்பு படிக அடுக்குக்குள் தங்களைக் கூடுகட்டுகின்றன, அங்கு அவை செயலற்ற பார்வையாளர்களாக இருக்கும். எதிர்வினையில் பங்கேற்கும் ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் "கோல்டிலாக்ஸ்" ஆற்றலை விட மிகவும் பலவீனமாக பிணைக்கப்பட்டுள்ளன. மேலும் லட்டியில் கூடு கட்டுவதை விட, அவை பிளாட்டினம் அணுக்களின் மேல் அமர்ந்து H2 வாயுவை உருவாக்குவதற்கு ஒன்றுக்கொன்று சுதந்திரமாகச் சந்திக்கின்றன.

மேற்பரப்பில் உள்ள ஹைட்ரஜன் அணுக்களுக்கான இயக்க சுதந்திரம் தான் பிளாட்டினத்தை மிகவும் எதிர்வினையாக்குகிறது என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் முடிவு செய்கிறார்கள்.

"இது நமக்கு என்ன சொல்கிறது என்றால், இந்த 'கோல்டிலாக்ஸ்' பிணைப்பு ஆற்றலைத் தேடுவது உயர் செயல்பாட்டு பகுதிக்கான சரியான வடிவமைப்பு கொள்கை அல்ல," என்று பீட்டர்சன் கூறினார். "இந்த மிகவும் மொபைல் மற்றும் எதிர்வினை நிலையில் ஹைட்ரஜனை வைக்கும் வினையூக்கிகளை வடிவமைப்பதே செல்ல வழி என்று நாங்கள் பரிந்துரைக்கிறோம்."