Adatomen zijn individuele atomen die op een oppervlak worden geadsorbeerd. Wanneer deze adatomen mobiel zijn, kunnen ze over het oppervlak bewegen en met elkaar communiceren. Deze mobiliteit kan leiden tot de vorming van nieuwe chemische bindingen en het verbreken van oude. In een recent onderzoek hebben scheikundigen dansende adatomen gebruikt om te begrijpen hoe watermoleculen splitsen.

Watermoleculen zijn samengesteld uit twee waterstofatomen en één zuurstofatoom. De waterstofatomen zijn aan het zuurstofatoom gebonden door covalente bindingen, dit zijn sterke chemische bindingen. Watermoleculen kunnen echter ook worden gesplitst in waterstof- en zuurstofatomen door een proces dat elektrolyse wordt genoemd. Elektrolyse is een proces waarbij elektriciteit wordt gebruikt om chemische bindingen te verbreken.

In het recente onderzoek gebruikten scheikundigen een scanning tunneling microscoop (STM) om het gedrag van adatomen op een oppervlak te observeren. Een STM is een microscoop die een scherpe metalen punt gebruikt om een ​​oppervlak te scannen. De punt wordt heel dicht bij het oppervlak geplaatst en door het tunneleffect kunnen elektronen tussen de punt en het oppervlak stromen. Deze elektronenstroom creëert een beeld van het oppervlak.

De scheikundigen gebruikten de STM om het gedrag van adatomen te observeren op een oppervlak dat bedekt was met een laag watermoleculen. Ze ontdekten dat de adatomen zich over het oppervlak konden bewegen en met elkaar konden communiceren. Deze mobiliteit leidde tot de vorming van nieuwe chemische bindingen en het verbreken van oude. De scheikundigen konden deze informatie gebruiken om te begrijpen hoe watermoleculen splitsen.

De resultaten van deze studie kunnen implicaties hebben voor de ontwikkeling van nieuwe watersplitsingstechnologieën. Watersplitsing is een veelbelovende manier om waterstofbrandstof te produceren, een schone en hernieuwbare energiebron. De huidige watersplitsingstechnologieën zijn echter inefficiënt. De resultaten van deze studie zouden kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe watersplitsende technologieën die efficiënter en kosteneffectiever zijn.