الغشاء المستخدم في التحليل الكهربائي للماء يشبه إسفنجة مشبعة بالماء. يجب أن تتحرك داخله بحرية أيونات الهيدروكسيد — وهي جسيمات تحمل الشحنة الكهربائية. لكن كيف تتحرك بالضبط ظلّ لغزًا طويلًا: فمن الصعب تتبّع كل أيون في التجربة.
بنى العلماء نموذجًا حاسوبيًا يتتبّع آلاف الذرات على مدى عشرات النانوثواني. تبيّن أنه إذا كانت كمية الماء قليلة، يتجمّع في برك منفصلة، وتعلق الأيونات قرب المجموعات الموجبة الشحنة في الغشاء — مثل مشاةٍ لا يستطيعون عبور جزرٍ يابسةٍ متناثرة. لكن بمجرد إضافة الماء، تتصل البرك لتشكّل شبكة متصلة، وتحصل الأيونات على مسارات طويلة. عندها تنقل الشحنة بسرعة تقارب سرعتها في كوب ماء.
الآن يمكن للمهندسين اختيار تركيبة الغشاء مسبقًا بحيث يحتفظ بالماء بشكل أفضل ويمنح الأيونات حرية أكبر. وهذا سيسرّع التحول إلى وقود الهيدروجين النظيف.
سرعة الأيونات في الغشاء المرطّب جيدًا تقترب من سرعتها في الماء العادي — رغم أن الغشاء يبدو صلبًا.