Dans la recherche de l’hydrogène vert, la conception de matériaux catalyseurs efficaces qui augmentent l’efficacité et la vitesse de la réaction chimique qui produit de l’hydrogène (vert) est essentielle. Théoriquement, plusieurs études impliquaient déjà que les propriétés magnétiques du catalyseur affectent cette efficacité et cette vitesse. Cependant, les preuves expérimentales de ces améliorations étaient rares, en particulier en ce qui concerne le rôle des propriétés magnétiques qui existent sans champs magnétiques externes, jusqu'à présent.

Les chercheurs ont aligné les « spins » magnétiques des atomes dans le catalyseur pendant que la réaction se déroulait. Ils ont constaté que l’alignement de tous ces minuscules aimants augmentait la vitesse de réaction. "Bien que nous travaillions à une échelle fondamentale, cette recherche peut avoir des implications importantes pour une production efficace d'hydrogène", déclare la première auteure Emma van der Minne. Les résultats sont publiés dans la revue Applied Physics Reviews. .

Pour aligner les spins magnétiques pendant la réaction, les chercheurs ont utilisé une approche simple. Van der Minne explique :« Nous avons diminué la température pendant la réaction. En comparant les changements de vitesse de réaction au cours de cette diminution pour deux catalyseurs ayant un état magnétique différent, nous avons constaté que l'activité est réellement augmentée par ce que l'on appelle l'ordre magnétique. Le fait que cela se produise même sans l'application d'un champ magnétique n'était pas clair auparavant. Nos recherches nous offrent donc de nouvelles façons d'améliorer la conception des catalyseurs dans la production d'hydrogène à grande échelle. "

Mais ce n'est pas tout. Les chercheurs ont également découvert que l’application d’un champ magnétique externe rendait le catalyseur encore meilleur dans son travail. La direction de ce champ magnétique comptait. Il devait s'aligner parfaitement sur les propriétés magnétiques du matériau. Comprendre comment le magnétisme à l'intérieur du catalyseur et sa réaction aux champs magnétiques externes affectent les réactions impliquées dans la production d'hydrogène nous rapproche d'un avenir plus vert.