研究固体材料的表面：它可能看起来与能量消耗无关，但它确实如此。MarcelRost研究铂电极是如何磨损的。这些电极是氢动力汽车燃料电池的重要组成部分。他解释说，“我们需要从化石燃料能源转向氢能源。”

物理学家研究成核作用以告知向氢能的过渡

罗斯特满怀热情地驾驶着丰田Mirai，一款以氢气为燃料的汽车。“这样的汽车是未来。对于大型车辆来说，电力驱动是不切实际的，因为电池变得太重了。但氢是一种可能性。铂金是这种汽车燃料电池的最佳材料。只有一个问题：它磨损了，更换起来很贵。所以丰田的人来敲我们的门，”他说。莱顿表面物理学家与电化学家MarcKoper一起工作。由于他们的综合专业知识和Rost制造的独特显微镜，他们是全球领导者该研究领域的

燃料电池中的铂金会磨损

罗斯特的研究实际上非常基础。他研究了一个叫做成核的过程。“铂最初是一个几乎完美平坦的表面，所有原子都整齐地排列在晶格中，”罗斯特说。

“但随着时间的推移，表面会长出小堆原子。这种导致铂变得粗糙的原子过程也是燃料电池寿命有限的原因。”他们已经可以观察到那些土丘的形成，但是现在，罗斯特距离了解它们是如何形成的又近了一步。

表面上跳舞的原子

铂原子从晶格中脱离而发生成核。他们在表面上漫游，找不到他们返回那里的格子中的洞。“我们看到在铂金上以非常有序的方式形成土丘，在越来越高的岛屿上。这太疯狂了。通常这些土丘生长在随机的地方并且岛屿合并，”罗斯特评论道。

使用燃料电池时，铂上会形成一层氧化铂。这是一个由一个铂原子和两个氧原子组成的分子。由于这些新原子的到来，并不是所有的原子都适合晶格，原子结构中的张力就会增加。如果张力升得太高，一个原子就会被击倒。那些松散的原子粘在一起形成土堆。

诡异的模型

罗斯特解释说，土墩图案的规律性只有两个可能的原因。“要么有首选位置，要么有排斥力。我们现在认为，那些首选位置不会立即出现，而是会很快形成。”

连同他以前的博士学位。候选人LeonJacobse，Rost开发了一个称为辐条轮的模型来解释这一点。在这个模型中，铂原子在晶格中形成一个六边形辐条轮。该模型可以解释所有的观察结果，但还没有确凿的证据。他笑着说，“我也称它们为幽灵轮：也许它们存在，但我们看不到它们。”

同时，博士。候选人FrancescVallsMascaro成功地用显微镜观察了一排排原子，这可能只是他们模型的轮辐。无论如何，罗斯特很高兴他的工作能够带来改变。“为了给我们的孩子一个未来，我们必须拔掉化石燃料。而这只能用氢来完成。我突然开始研究最紧迫的问题之一，这太棒了，”他总结道。