Команда из Канады и Японии совершила новаторский подвиг: впервые наблюдала сверхтекучесть в молекулярном водороде. Это явление, ранее наблюдаемое только в гелии, предполагает, что вещество течет без сопротивления, как если бы его частицы не взаимодействовали.
Сверхтекучесть возникает, когда определенные жидкости приближаются к абсолютному нулю, претерпевая фазовый переход в состояние нулевой вязкости, что коренным образом меняет их поведение. «Это открытие углубляет наше понимание квантовых жидкостей и может вдохновить на более эффективные способы хранения и транспортировки водорода для чистой энергии», — заявил профессор Такамаса Момосе из Университета Британской Колумбии.
Чтобы преодолеть проблему затвердевания водорода при -259 °C, что намного выше абсолютного нуля (-273,15 °C), команда заключила небольшие кластеры молекул водорода в нанокапли гелия, достигнув -272,25 °C. Затем они ввели молекулу метана в кластер водорода и вращали ее с помощью лазерных импульсов.
Вращающаяся молекула метана служила индикатором: ее вращение без трения сигнализировало о сверхтекучем поведении окружающего водорода. Действительно, при наличии от 15 до 20 молекул водорода в кластере метан вращался без сопротивления, подтверждая сверхтекучее состояние.
Хотя прямое применение не является немедленным, поток сверхтекучего водорода без трения может вдохновить на создание новых технологий для транспортировки и хранения водорода, что имеет решающее значение для продвижения решений в области чистой энергии. Водород, используемый в топливных элементах, которые выделяют только воду, сталкивается с инфраструктурными проблемами в производстве, хранении и транспортировке. Это открытие может проложить путь к практическим вариантам чистого топлива.