Японські фізики розробили техніку візуалізації, яка дозволяє відстежувати рух атомів водню всередині металів та сплавів. Метод стане в нагоді для проектування та розробки функціональних матеріалів для водневої енергетики та промисловості.
Зміна фарбування покриття, що вказує на рух атомів водню. Зображення: Hiroshi Kakinuma et al., Acta Materialia
Дослідники використовували для візуалізації оптичний мікроскоп і нанесений на поверхню металу тонкий шар поліаніліну полімеру —, що володіє електронною провідністю. Коли цей полімер реагував з атомарним воднем у металах, він змінював колір, що дозволило аналізувати потік атомів, пояснюють вчені.
За допомогою цього методу дослідники зняли потік атомів водню, який дифундував у чистому нікелі. Колір поліаніліну змінювався з фіолетового на білий під час реакції з атомами водню в металі. Візуалізація показала, що атоми водню в чистому нікелі переважно дифундують через межі зерен у невпорядкованих атомах металу.
Зміна фарбування покриття, що вказує на рух атомів водню. Відео: Hiroshi Kakinuma et al., Acta Materialia
Водень є перспективною альтернативою для традиційного палива. Але для повноцінного застосування технології необхідно вирішити потенційні проблеми безпеки. Необхідні конструкційні та функціональні матеріали, які виробляють, зберігають, транспортують та зберігають водень. Для розробки матеріалів вирішальне значення має фундаментальне розуміння того, як водень поводиться у сплавах.