Forskare vid University of Sydney har tillämpat kvanttekniker för att förstå elektrolys av vatten, vilket är applicering av en elektrisk ström till H2O för att producera beståndsdelarna väte och syre.

De fann att elektroner kan "tunnla" genom barriärer i vattenlösningar bort från elektroderna, neutralisera joner av föroreningar i det vattnet. Detta kan upptäckas i förändringar i ström, som har applikationer för biosensing, detektering av biologiska element i lösning.

Denna neutralisering av joner i lösning är en annan idé än den man för närvarande tror, där neutraliseringen endast sker vid elektrodytan.

Kvanttunnel i elektrolys föreslogs 1931 av Ronald Gurney (en student av den australiensiska nobelpristagaren William Bragg) men har inte bekräftats förrän nu.

Tanken om att tunnelering genom vatten verkligen förekommer misstänktes från senaste arbete med skanningstunnelmikroskop, vars uppfinning tilldelades Nobelpriset för fysik 1986.

Professor David McKenzie från School of Physics sa:"Detta lägger grunden för nya och snabbare metoder för att upptäcka biomedicinska föroreningar i vatten, med potentiellt viktiga konsekvenser för biosensingstekniker. "

Professor McKenzie sa också:"En bättre förståelse av elektrolys blir allt viktigare för tillämpningar inom alternativa energier i det som ibland kallas" väteekonomi "."

Utan förvaringsmetoder, solenergi fungerar bara när solen skiner.

Att producera energi vid andra tillfällen, en metod är att använda elektricitet från solceller för att elektrolysera vatten, producerar vätgas som sedan kan lagras och brännas senare för att producera energi vid behov.

Tunneleffekten hänvisar till den kvantmekaniska processen där en partikel rör sig genom en barriär som i klassisk fysisk teori inte borde förekomma.

Elektroner kan "tunnla" i biologiska och kemiska system på ett icke-trivialt sätt som har konsekvenser för fotosyntes och andra biologiska system. Det sker genom barriärer som bara är några nanometer tjocka, en miljarddels meter.

Forskningen genomfördes av professor McKenzie och hans doktorand, Enyi Guoand publiceras på onsdagen i Förfaranden från Royal Society A .