Мембрана для электролиза воды похожа на губку, пропитанную водой. Внутри неё должны свободно передвигаться гидроксид-ионы — частицы, которые переносят электрический заряд. Но как именно они движутся, долго оставалось загадкой: слишком сложно проследить за каждым ионом в эксперименте.

Учёные построили компьютерную модель, которая следит за тысячами атомов в течение десятков наносекунд. Выяснилось: если воды мало, она собирается в отдельные лужицы, а ионы застревают возле положительно заряженных групп мембраны — как пешеходы, которым не перейти через разрозненные островки суши. Но стоит добавить воды, как лужицы соединяются в сплошную сеть, и ионы получают длинные маршруты. Тогда они переносят заряд почти так же быстро, как в стакане воды.

Теперь инженеры могут заранее подбирать состав мембраны, чтобы та лучше удерживала воду и давала ионам больше свободы. Это ускорит переход к чистому водородному топливу.