Pesquisadores da Universidade de Sydney aplicaram técnicas quânticas para entender a eletrólise da água, que é a aplicação de uma corrente elétrica ao H2O para produzir os elementos constituintes hidrogênio e oxigênio.

Eles descobriram que os elétrons podem "criar um túnel" através de barreiras em soluções aquosas longe dos eletrodos, neutralizando íons de impurezas nessa água. Isso pode ser detectado em mudanças na corrente, que tem aplicações para biossensor, a detecção de elementos biológicos em solução.

Esta neutralização de íons em solução é uma ideia diferente daquela que se acredita atualmente, onde a neutralização ocorre apenas na superfície do eletrodo.

O tunelamento quântico na eletrólise foi proposto em 1931 por Ronald Gurney (um estudante do ganhador do Nobel australiano William Bragg), mas não foi confirmado até agora.

A ideia de que o tunelamento através da água realmente ocorre foi suspeitada a partir de um trabalho recente no microscópio de tunelamento de varredura, cuja invenção recebeu o prêmio Nobel de física em 1986.

O professor David McKenzie, da Escola de Física, disse:"Isso estabelece a base para métodos novos e mais rápidos para detectar impurezas biomédicas na água, com implicações potencialmente importantes para as técnicas de biossensor. "

O professor McKenzie também disse:"Um melhor entendimento da eletrólise está se tornando mais importante para aplicações em energias alternativas no que às vezes é chamado de 'economia do hidrogênio'."

Sem métodos de armazenamento, a energia solar só funciona quando o sol está brilhando.

Para produzir energia em outras ocasiões, um método é usar eletricidade de células solares para eletrolisar água, produzindo gás hidrogênio que pode então ser armazenado e queimado posteriormente para produzir energia quando necessário.

O efeito de tunelamento se refere ao processo da mecânica quântica em que uma partícula se move através de uma barreira que na teoria física clássica não deveria ocorrer.

Os elétrons são capazes de 'tunelar' em sistemas biológicos e químicos de uma maneira não trivial que tem implicações para a fotossíntese e outros sistemas biológicos. Ocorre através de barreiras com apenas alguns nanômetros de espessura, um bilionésimo de um metro.

A pesquisa foi conduzida pelo professor McKenzie e seu aluno de doutorado, Enyi Guoand é publicado na quarta-feira no Anais da Royal Society A .