Adatomer är individuella atomer som adsorberas på en yta. När dessa atomer är rörliga kan de röra sig runt ytan och interagera med varandra. Denna rörlighet kan leda till att nya kemiska bindningar bildas och gamla bryts. I en nyligen genomförd studie har kemister använt dansande atomer för att förstå hur vattenmolekyler splittras.

Vattenmolekyler är sammansatta av två väteatomer och en syreatom. Väteatomerna är bundna till syreatomen genom kovalenta bindningar, som är starka kemiska bindningar. Men vattenmolekyler kan också delas upp i väte- och syreatomer genom en process som kallas elektrolys. Elektrolys är en process som använder elektricitet för att bryta isär kemiska bindningar.

I den senaste studien använde kemister ett scanning tunneling microscope (STM) för att observera adatomernas beteende på en yta. Ett STM är ett mikroskop som använder en vass metallspets för att skanna en yta. Spetsen flyttas mycket nära ytan, och tunneleffekten tillåter elektroner att flöda mellan spetsen och ytan. Detta flöde av elektroner skapar en bild av ytan.

Kemisterna använde STM för att observera beteendet hos atomer på en yta som var täckt med ett lager av vattenmolekyler. De fann att adatomerna kunde röra sig runt ytan och interagera med varandra. Denna rörlighet ledde till att nya kemiska bindningar bildades och gamla bröts. Kemisterna kunde använda denna information för att förstå hur vattenmolekyler splittras.

Resultaten av denna studie kan få konsekvenser för utvecklingen av ny vattenklyvningsteknik. Vattenklyvning är ett lovande sätt att producera vätebränsle, som är en ren och förnybar energikälla. Men nuvarande vattenuppdelningsteknik är ineffektiv. Resultaten av denna studie kan leda till utvecklingen av nya vattenklyvningstekniker som är mer effektiva och kostnadseffektiva.