美国国家石墨烯研究所的研究人员取得了一项可能彻底改变能源利用和信息计算的发现。他们的研究发表在《自然》杂志上，揭示了电场效应如何选择性地加速石墨烯中的耦合电化学过程。
电化学过程在电池、燃料电池和电解器等可再生能源技术中至关重要。然而，它们的效率往往受到反应缓慢和不良副作用的阻碍。传统方法侧重于新材料，但仍存在重大挑战。
由马塞洛·洛萨达-伊达尔戈博士领导的曼彻斯特团队采用了一种新颖的方法。他们成功地将石墨烯电极中电荷和电场之间不可分割的联系分离，从而实现了对这种材料中电化学过程的前所未有的控制。这一突破挑战了之前的假设，为能源技术开辟了新途径。
Lozada-Hidalgo 博士认为这一发现具有变革性，并表示：“我们成功打开了一个以前无法进入的参数空间。一种直观的方法是想象一片有丘陵和山谷的乡村田野。传统上，对于给定的系统和给定的催化剂，电化学过程将通过该田野的既定路径进行。
“如果这条路要穿过一座高山或一个深谷——那就倒霉了。我们的工作表明，至少对于我们在这里研究的过程，我们可以进入整个领域。如果有一座我们不想去的山丘或山谷，我们可以避开它。”
该研究重点关注氢催化剂和电子设备中质子相关的基本过程。具体来说，研究小组研究了石墨烯中的两个质子过程：
质子传输：该过程对于开发新型氢催化剂和燃料电池膜非常重要。
质子吸附(氢化)：对于晶体管等电子设备来说，该过程很重要，它可以打开和关闭石墨烯的导电性。