空气中的水分落在材料表面上，形成薄薄的、看不见的水膜。这些薄膜在地球土壤和大气以及新技术中发挥着至关重要的作用。于默奥大学的一篇论文为这位沉默的建筑师如何调节化学反应提供了新的线索。

水膜几乎存在于所有暴露于空气水分的矿物质上，从干燥的土壤到大气灰尘。矿物质可以储存的水层数量直接受大气湿度的控制。TanLuong的论文揭示了不同厚度的水膜如何影响自然和技术的两个重要现象：矿物质的转化和有机物的分解。他的发现为解决人类面临的一些重大挑战(例如全球变暖和污染控制)迫切需要的新基础科学做出了贡献。

新矿物质可以从离子(带电原子或分子)中生长出来，这些离子从原始矿物质中溶解到水膜中。这些离子与环境气体(例如二氧化碳和氧气)进一步反应，并生长成可以改变主要矿物质功能的新矿物质。

部分覆盖矿物表面的极薄水膜仍然可以容纳矿物生长，但仅限于二维，类似于横向生长单张纸。相比之下，一层以上的较厚水膜会刺激三维生长，就像将许多张纸叠成一本书一样。

“这些知识有利于在湿度受控的环境中制造材料。材料的尺寸和形状影响其在先进技术中的功能，包括电池开发和污染物去除策略，”TanLuong说。

许多二氧化碳(CO2)捕获技术都面临能源成本的挑战，而能源成本反过来又会留下碳足迹。因此，模仿天然岩石(例如洞穴中的石笋)捕获CO2的生态友好型解决方案可能有助于实现零排放。

为此，TanLuong研究了氧化镁(MgO)的CO2捕获能力，氧化镁是目标矿山废物的组成部分，是开发绿色技术的潜在材料。然而，他发现超薄碳酸镁产品涂层可以有效毒害反应。然后，他发现了一种有希望的途径，可以在极高湿度下通过化学攻击绕过这一瓶颈。

“我们强调了MgO在动态湿度条件下捕获CO2的潜力。不过，为了实现环保和高效的捕获，需要做更多的工作来避免阻碍反应的涂层，”TanLuong说。

TanLuong的研究还揭示了氧气和水膜如何通过将光能转化为化学能的方法来加速或减缓有机污染物转化为无害物质(例如CO2和水)的过程。他的研究结果推进了我们水和空气净化技术创新所必需的基础知识。

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