水分子|对科学家而言,水为什么被称为自然界最复杂的物质之一?( 五 )


这实际上为生物离子通道的解释提供了一种新的思路 。
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 。
水分子|对科学家而言,水为什么被称为自然界最复杂的物质之一?
首先 , 我们是不是可以寻找一些比较便宜的、和铂电极效率接近的材料来替代铂 , 这样就可以降低成本 。
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 。
水分子|对科学家而言,水为什么被称为自然界最复杂的物质之一?
另外一个思路 , 由于要耗费很大的电能 , 那我们可不可以不需要电就让水分解成氢气 。
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 。
水分子|对科学家而言,水为什么被称为自然界最复杂的物质之一?
如果不需要加热 , 在室温下是不是能做到让水自动分解呢?
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 。
水分子|对科学家而言,水为什么被称为自然界最复杂的物质之一?
今天给大家展示了一些水的特性 。
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 。
水分子|对科学家而言,水为什么被称为自然界最复杂的物质之一?
由此可以看到 , 从结构上来说 , 水是非常柔软的物质 , 但在科学上它是非常难啃的一块骨头 。
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 。
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