Катализатор — это вещество, которое ускоряет химическую реакцию, но само при этом не расходуется. Лучший катализатор тот, где каждый атом металла на счету: чем мельче частицы, тем больше атомов на поверхности и тем активнее материал. Учёные давно мечтают закрепить на подложке одиночные атомы металла, но сделать это равномерно и в больших количествах было сложно.
Новый метод напоминает пескоструйную обработку, только вместо песка — поток ионов металла. Подложку обстреливают ионами, и те врезаются в поверхность, застревая поодиночке. Контролируя энергию и количество ионов, можно добиться равномерного распределения одиночных атомов. Так удалось собрать 36 разных катализаторов и проверить их в работе.
Такой подход открывает путь к дешёвому и массовому производству эффективных катализаторов для получения водорода, очистки воздуха и других важных процессов.
Платина — один из самых дорогих металлов, но в новом катализаторе её нужно в сотни раз меньше, чем в обычном, потому что работает каждый атом.
Идея управлять веществом на уровне отдельных атомов напоминает нанотехнологии из фантастических романов, где машины собирают материалы поатомно.