En la búsqueda de hidrógeno verde, es fundamental el diseño de materiales catalizadores eficientes que aumenten la eficiencia y la velocidad de la reacción química que produce hidrógeno (verde). Teóricamente, varios estudios ya implicaban que las propiedades magnéticas del catalizador afectan esta eficiencia y velocidad. Sin embargo, hasta ahora, la evidencia experimental de estas mejoras ha sido escasa, especialmente en cuanto al papel de las propiedades magnéticas que existen sin campos magnéticos externos.

Los investigadores alinearon los "espines" magnéticos de los átomos en el catalizador mientras ocurría la reacción. Vieron que alinear todos estos pequeños imanes aumentaba la velocidad de reacción. "Aunque estamos trabajando a escala fundamental, esta investigación puede tener implicaciones importantes para la producción eficiente de hidrógeno", dice la primera autora Emma van der Minne. Los hallazgos se publican en la revista Applied Physics Reviews. .

Para alinear los espines magnéticos mientras se desarrollaba la reacción, los investigadores utilizaron un enfoque simple. Van der Minne explica:"Disminuimos la temperatura durante la reacción. Al comparar los cambios en la velocidad de reacción durante esta disminución para dos catalizadores con un estado magnético diferente, descubrimos que la actividad realmente aumenta en este llamado orden magnético. El hecho de que esto ocurra incluso sin la aplicación de un campo magnético no estaba claro hasta ahora. Nuestra investigación nos ofrece nuevas formas de mejorar el diseño de catalizadores en la producción de hidrógeno a gran escala".

Pero eso no es todo. Los investigadores también descubrieron que si aplicaban un campo magnético externo, el catalizador hacía su trabajo aún mejor. La dirección de este campo magnético importaba. Tenía que alinearse perfectamente con las propiedades magnéticas del material. Comprender cómo tanto el magnetismo dentro del catalizador como su reacción a los campos magnéticos externos afectan las reacciones involucradas en la producción de hidrógeno nos acerca un paso más hacia un futuro más ecológico.