カナダと日本のチームが、分子状水素で初めて超流動性を観察するという画期的な偉業を達成しました。この現象は、以前はヘリウムでのみ見られていましたが、物質が抵抗なく流れる、まるでその粒子が相互作用しないかのような状態を伴います。
超流動性は、特定の流体が絶対零度に近づき、粘度がゼロの状態に相転移し、その挙動が根本的に変化するときに発生します。ブリティッシュコロンビア大学の桃瀬高正教授は、「この発見は、量子流体に関する私たちの理解を深め、クリーンエネルギーのための水素の貯蔵と輸送のより効率的な方法を刺激する可能性があります」と述べています。
水素が-259℃で凝固するという課題を克服するために、チームは水素分子の小さなクラスターをヘリウムナノ液滴内に閉じ込め、-272.25℃に到達しました。次に、水素クラスターにメタン分子を導入し、レーザーパルスを使用して回転させました。
回転するメタン分子は指標として機能しました。その摩擦のない回転は、周囲の水素の超流動的な挙動を示しました。実際、クラスター内に15〜20個の水素分子が存在すると、メタンは抵抗なく回転し、超流動状態が確認されました。
直接的な応用はすぐにはありませんが、超流動水素の摩擦のない流れは、クリーンエネルギーソリューションの推進に不可欠な水素の輸送と貯蔵のための新しい技術に刺激を与える可能性があります。水だけを排出する燃料電池で使用される水素は、生産、貯蔵、輸送においてインフラストラクチャの課題に直面しています。この発見は、実用的なクリーン燃料オプションへの道を開く可能性があります。