Спустя 200 лет учёные впервые «увидели», как протон движется через воду

Более 200 лет известно, что вода может переносить положительный заряд с помощью протонов. Но до сих пор никто не наблюдал этот процесс напрямую. Теперь исследователи из Йельского университета смогли это сделать.

В статье за 11 сентября в журнале Science учёные сообщили, что создали метод, позволяющий отследить путь протона в воде. Для этого они использовали уникальный масс-спектрометр длиной 9 метров, на настройку которого ушли годы. Устройство показало, как протоны перемещаются через шесть связанных молекул воды.

Протоны очень малы и ведут себя по законам квантовой механики, поэтому за ними трудно наблюдать. Считается, что они передают заряд, перескакивая от одной молекулы воды к другой, как по цепочке.

Чтобы зафиксировать этот процесс, учёные использовали органическую молекулу, которая может присоединять лишний протон в двух разных местах. Разницу можно заметить по тому, какой свет она поглощает.

Хотя исследователям пока не удалось зафиксировать все промежуточные шаги, они задали самые точные параметры процесса.