Если выключить плиту, вода перестаёт кипеть почти мгновенно. В мире катализа ожидали похожей картины: остановили реакцию — и все промежуточные частицы тут же исчезли. Но свежие наблюдения за платиновой крошкой показали совсем другое.
С помощью рамановской спектроскопии — метода, который подсвечивает молекулы лазером и анализирует их ответное «эхо», — учёные заглянули на поверхность наночастиц платины в щелочном растворе. Там шла реакция восстановления кислорода — та самая, что питает топливные элементы. Удалось чётко различить трёх «гостей»: связанные с поверхностью группы OOH, OH и молекулы O2. Главный сюрприз — эти гости не спешили уходить. После прекращения реакции они оставались на месте, словно посетители кафе, которые засиделись допоздна, хотя музыку уже выключили.
Этот эффект памяти слабо зависит от того, насколько окислена поверхность, и от типа ионов в растворе (калий или литий). Похоже, секрет кроется в самой природе наночастиц — их поверхность не идеально гладкая, а пёстрая, с выступами и впадинами, где молекулы могут прятаться. Раньше такие тонкости ускользали от опытов на идеальных кристаллах. Теперь ясно: реальный катализатор помнит свою недавнюю работу гораздо дольше, чем мы думали.
Рамановская спектроскопия названа в честь индийского физика Чандрасекхара Венката Рамана, который открыл эффект, наблюдая за цветом моря во время путешествия в Европу в 1921 году.
В романе «Марсианин» Энди Вейера система жизнеобеспечения использует катализаторы для получения кислорода — подобные исследования могут объяснить, почему реальные устройства иногда ведут себя непредсказуемо.