Primeira observação de como as moléculas de água se movem perto de um eletrodo de metal

Cientistas da Universidade da Califórnia, em Berkeley, fizeram a primeira observação direta de como as moléculas de água se movem perto de um eletrodo de metal. A descoberta, publicada na revista Nature, poderá levar a novas formas de projetar baterias e outros dispositivos eletroquímicos.

A água é uma molécula polar, o que significa que tem uma extremidade positiva e uma extremidade negativa. Quando as moléculas de água estão próximas de um eletrodo metálico, a extremidade positiva da molécula é atraída pelo eletrodo negativo, enquanto a extremidade negativa da molécula é repelida. Isso cria uma camada de moléculas de água orientadas com suas extremidades positivas apontando para o eletrodo.

A espessura desta camada de moléculas de água é crucial para o desempenho de dispositivos eletroquímicos. Se a camada for muito espessa, pode ocorrer fluxo de íons entre o eletrodo e o eletrólito, o que pode reduzir a eficiência do dispositivo. Se a camada for muito fina, pode causar corrosão do eletrodo.

Os pesquisadores usaram uma técnica chamada microscopia de varredura por tunelamento (STM) para obter imagens das moléculas de água próximas a um eletrodo de metal. STM é uma ferramenta poderosa que permite aos cientistas ver átomos e moléculas na superfície de um material.

Os pesquisadores descobriram que a camada de moléculas de água perto do eletrodo tinha cerca de um nanômetro de espessura. Esta camada era mais espessa do que os investigadores esperavam e sugere que as moléculas de água são mais fortemente atraídas pelos eléctrodos metálicos do que se pensava anteriormente.

A descoberta pode ter implicações no projeto de baterias e outros dispositivos eletroquímicos. Ao compreender como as moléculas de água se movem perto dos eletrodos de metal, os cientistas poderão projetar dispositivos mais eficientes e duradouros.