超流體氫實現:突破性進展或將徹底改變清潔能源儲存

编辑者: Vera Mo

加拿大和日本的一個團隊取得了一項突破性成就:首次觀察到分子氫的超流性。這種現象以前只在氦中觀察到,指的是一種物質在流動時沒有阻力,就好像它的粒子沒有相互作用一樣。

超流性發生在某些流體接近絕對零度時,經歷相變,進入零黏度的狀態,從根本上改變了它們的行為。英屬哥倫比亞大學的桃瀨隆昌教授表示:“這一發現加深了我們對量子流體的理解,並可能啟發更有效的方式來儲存和運輸氫氣,以用於清潔能源。”

為了克服氫氣在-259°C時凝固的難題(遠高於絕對零度-273.15°C),該團隊將小簇氫分子限制在氦奈米液滴中,達到-272.25°C。然後,他們將一個甲烷分子引入氫簇中,並使用雷射脈衝旋轉它。

旋轉的甲烷分子充當了一個指標:其無摩擦旋轉表明周圍氫的超流體行為。事實上,當簇中含有15到20個氫分子時,甲烷可以無阻力地旋轉,證實了超流狀態。

雖然直接應用並非立竿見影,但超流體氫的無摩擦流動可能會啟發氫氣運輸和儲存的新技術,這對於推進清潔能源解決方案至關重要。氫氣被用於只排放水的燃料電池中,但在生產、儲存和運輸方面面臨基礎設施挑戰。這一發現可能為實際的清潔燃料選擇鋪平道路。

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