En 1952, Alain Turing, le père de l'informatique et de l'intelligence artificielle, ont proposé que certains modèles naturels répétitifs puissent être produits par l'interaction de deux substances spécifiques à travers le processus de réaction-diffusion. Dans ce système, un activateur favorise la réaction et un inhibiteur inhibe la réaction. Quand les deux se rencontrent, la réaction se diffuse. Lorsque la différence de coefficient de diffusion entre les deux atteint un certain niveau, le rapport de diffusion élevé entre eux provoquera un déséquilibre du système et induira la formation de motifs complexes périodiques.

Les « structures de Turing » existent largement dans la nature, tels que les schémas corporels des zèbres, la phyllotaxie du tournesol, l'espacement des follicules des poils de souris et autres. Cependant, il est difficile de construire une structure de Turing dans un système chimique artificiel car la différence dans les coefficients de diffusion des substances est faible.

Récemment, le groupe de recherche du professeur Gao Minrui de l'Université des sciences et technologies de Chine a créé pour la première fois la structure de Turing sur les chalcogénures de métaux de transition inorganiques avec le processus de réaction-diffusion. Les résultats ont été publiés dans Angewandte Chemie Édition Internationale et sélectionné comme papier chaud et couverture arrière.

Dans la solution binaire de diéthylènetriamine (DETA) et d'eau, Ag ⁺ réagira avec DETA pour former Ag(DETA) ⁺ . À la fois, Co ²⁺ déborde de la surface d'un diséléniure de cobalt (CoSe 2 ) nanoceinture. Ag(DETA) ⁺ est l'inhibiteur et Co ²⁺ est l'activateur de ce système. Lorsque l'Ag à diffusion rapide (DETA) ⁺ atteint la couche de Nernst sur le CoSe 2 surface, il interagit avec l'activateur Co ²⁺ diffusé sur le CoSe 2 surface, et forme enfin un complexe et beau Ag 2 Modèle Se Turing sur le CoSe 2 surface.

L'étude a révélé que ce matériau de structure de Turing multi-interface, Ag 2 Se-CoSe 2 , était un électrocatalyseur efficace de réaction de dégagement d'oxygène (OER). L'activité REL d'Ag 2 Se-CoSe 2 était linéairement liée à la longueur de l'interface de la structure de Turing. La structure d'interface riche et l'énergie d'adsorption intermédiaire OER optimisée au niveau de la structure d'interface ont concouru à provoquer sa haute activité.

Cette étude utilise la théorie de la réaction-diffusion pour construire pour la première fois des structures de Turing complexes sur des matériaux nanostructurés inorganiques, et fournit de nouvelles idées pour la conception de catalyseurs bon marché avec des performances plus élevées. Cette recherche a utilisé pour la première fois la théorie de la réaction-diffusion pour construire une structure de Turing complexe sur des matériaux nanostructurés inorganiques, et a fourni une nouvelle voie pour concevoir des catalyseurs moins chers avec des performances plus élevées.