对科学家而言,水为什么被称为自然界最复杂的物质之一( 四 )

文章插图
人体吸收离子的时候,离子必须要穿过离子通道才能被人体吸收,但是离子通道本身非常狭窄,它是一个原子尺度的通道。
很反常的是,实际上离子能够非常高效地通过离子通道。
我们的工作实际上提供了一种非常有趣的理解,是不是在离子通过通道的时候,它周围包裹了特定数目的水分子,水分子可以帮助离子高效地通过离子通道。
文章插图
水——潜在的清洁能源
最后,我想和大家聊一聊能源的事情。
之前我们都是在用显微镜看水,那我们能不能操控水呢?
答案肯定是可以的。
我们可以让水分解,把它的氢氧键打断,让水变成氢气和氧气。
产生氢气的意义是什么?氢气是一种非常清洁、非常高效的能源,氢气燃烧可以产生极大的能源。
同时,氢气燃烧之后变成水,水又可以分解成氢气,这样可以形成可循环的清洁能源,而且在这个过程中不会产生任何污染。
如果我们有一个办法,能把水高效地分解成氢气和氧气,世界的能源问题就被解决了。
初中化学就教给了我们分解水的方法。直接往水里通电,水就变成氢气和氧气了,这是很简单的一个过程。
但这个过程不可能用来商业化,不可能用来产生能源。
因为电极材料很昂贵,用的是铂材料,此外必须要消耗非常巨大的电能。所以人们就想一切办法来突破这两个瓶颈。
文章插图
最近我们发现对二硫化钼进行一些特殊的处理之后,它的水解效率可以跟铂比拟,但是还不能完全跟铂匹配。这说明经过一系列努力,我们有可能找到这样的材料来替换昂贵的铂电极。
文章插图
有很多的科学家也在往这个方向努力。比如说,设计一些特殊的催化剂和混合液相反应,让水不需要通电就直接分解成氢气。但是很遗憾的是我们必须要对它进行一定的加热,加热也要耗能。
文章插图
我们可以借助太阳光。太阳光有很大的能量,如果把催化剂泡在水里面,在太阳光照射下水自动分解成氢气和氧气,那岂不是一件非常令人高兴的事情。
但是很遗憾的是,光解水的效率目前还很低,还需要进一步的提升和优化。
文章插图
实际上,水在我们生命体里也是非常重要的物质。没有水,蛋白质不可能折叠;没有水,人体内的化学反应也不会发生,人就不会存在。
文章插图
科学家们用了最先进的实验和理论模拟手段,试图深入到原子和分子尺度,希望通过高分辨的研究能够揭示更多水的奥妙,让水更好地为人类服务,造福人类。
【 对科学家而言,水为什么被称为自然界最复杂的物质之一】“格致论道”,原称“SELF格致论道”,是中国科学院全力推出的科学文化讲坛,由中国科学院计算机网络信息中心和中国科学院科学传播局联合主办,中国科普博览承办。致力于非凡思想的跨界传播,旨在以“格物致知”的精神探讨科技、教育、生活、未来的发展。获取更多信息。本文出品自“格致论道讲坛”公众号(SELFtalks),转载请注明公众号出处,未经授权不得转载。
推荐阅读
- 冯小刚 张国立吐槽夜班累,被观众骂矫情,多年前曾签对赌协议后卖惨
- 视点·观察 充值App能和住同一家酒店的女性私聊?然而对方是“虚拟女性”
- 抹黑 遇到了一篇抹黑《向往的生活》的文章,不说错,只是我完全反对
- 论坛 博鳌花絮丨央视“名嘴”白岩松现身,对院士进行“发问”
- 陈立农 黄明昊陈立农上快本,黄明昊对陈立农的称呼亮了,网友:好真实
- 恒星 190光年外,科学家发现一颗比宇宙还古老的恒星,怎么回事?
- 怎样才能遇到一个对的人
- the 拜登加强对比特币交易征税 账户超600美元必须报告
- b跑男吃面条,镜头对baby一晃而过,被网友截到,真吃假吃一目了然
- 小姐姐 邓伦要上《我们相爱吧》?对方是谁?邓伦回了4个字
