科学家揭示了原子在液体中“游动”的第一张图片：

单个原子在液体中的运动首次被相机捕捉到。

科学家们使用三明治材料，它们非常薄，实际上是二维的，被捕获并观察到铂原子的游动’ 沿着不同压力下的表面。

结果将帮助我们更好地理解液体的存在如何改变与其接触的固体的行为 – 这反过来又具有影响新物质和新材料的开发。

“鉴于这种行为在工业和科学领域的广泛重要性，我们仍然需要了解原子在与液体接触的表面上的行为方式的基础知识，这确实令人惊讶。 ”，英国曼彻斯特大学的材料科学家 Sarah Haigh 解释说。

“信息缺失的原因之一是缺乏能够产生固液界面实验数据的技术。”

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当固体和液体接触时彼此，两种材料的行为在它们相遇的地方被修改。这些相互作用对于理解广泛的过程和应用非常重要，例如材料在我们体内的传输或离子在电池内的运动。

正如研究人员指出的那样，极难在原子尺度上看世界。透射电子显微镜 (TEM) 使用电子束生成图像，是为数不多的可用技术之一。

即便如此，以这种方式获取有关原子行为的可靠数据一直很棘手。以前在石墨烯液体电池方面的工作很有希望，但产生了不一致的结果。此外，TEM 通常需要高真空环境才能运行。这是一个问题，因为许多材料在不同的压力条件下表现不同。

幸运的是，已经开发出一种可在液态和气态环境中运行的 TEM，这正是该团队在他们的项目中使用的资源

下一步是制作一套特殊的显微镜“载玻片”来容纳原子。石墨烯是这些实验的理想材料，因为它是二维的、坚固的、惰性的和不可渗透的。在之前工作的基础上，该团队开发了一种能够与现有 TEM 技术配合使用的双石墨烯液体电池。

该电池充满了精确控制的含铂原子的盐水溶液，该团队观察到铂原子四处移动在二硫化钼的固体表面上。

图像揭示了一些有趣的见解。例如，原子在液体中比在液体外运动得更快，并在固体表面选择不同的位置休息。

此外，真空室内外的结果不同，表明变化环境压力会影响原子的行为。更重要的是，在真空室中获得的实验结果不一定能表明真实情况下的行为世界。

曼彻斯特大学的材料工程师 Nick Clark 说：“在我们的工作中，我们表明，如果在真空中研究原子行为而不是使用我们的液体电池，则会提供误导性信息。”

“这是一个里程碑式的成就，而这仅仅是个开始——我们已经在寻求利用这种技术来支持可持续化学加工材料的开发，这是实现世界净零排放目标所必需的。”

研究人员表示，该团队研究的材料与绿色氢的生产有关，但他们的技术和获得的结果都具有更广泛的意义。

该论文已发表在《自然》杂志上。