Une équipe du Canada et du Japon a réalisé un exploit révolutionnaire : observer la superfluidité dans l'hydrogène moléculaire pour la première fois. Ce phénomène, observé auparavant uniquement dans l'hélium, implique qu'une substance s'écoule sans résistance, comme si ses particules n'interagissaient pas.
La superfluidité se produit lorsque certains fluides approchent le zéro absolu, subissant une transition de phase vers un état de viscosité nulle, modifiant fondamentalement leur comportement. "Cette découverte approfondit notre compréhension des fluides quantiques et pourrait inspirer des moyens plus efficaces de stocker et de transporter l'hydrogène pour l'énergie propre", a déclaré le professeur Takamasa Momose de l'Université de la Colombie-Britannique.
Pour surmonter le défi de la solidification de l'hydrogène à -259 °C, bien au-dessus du zéro absolu (-273,15 °C), l'équipe a confiné de petits amas de molécules d'hydrogène dans des nanogouttelettes d'hélium, atteignant -272,25 °C. Ils ont ensuite introduit une molécule de méthane dans l'amas d'hydrogène et l'ont fait tourner à l'aide d'impulsions laser.
La molécule de méthane en rotation a servi d'indicateur : sa rotation sans friction a signalé le comportement superfluide de l'hydrogène environnant. En effet, avec 15 à 20 molécules d'hydrogène dans l'amas, le méthane a tourné sans résistance, confirmant l'état superfluide.
Bien qu'une application directe ne soit pas immédiate, l'écoulement sans friction de l'hydrogène superfluide pourrait inspirer de nouvelles technologies pour le transport et le stockage de l'hydrogène, essentielles pour faire progresser les solutions d'énergie propre. L'hydrogène, utilisé dans les piles à combustible qui n'émettent que de l'eau, est confronté à des défis d'infrastructure en matière de production, de stockage et de transport. Cette découverte pourrait ouvrir la voie à des options de carburant propre pratiques.