Jak wyjaśniają przedstawiciele Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej, celem prowadzonych przez nich obserwacji były nanoklastry wodoru. To właśnie one, schłodzone do bardzo niskich temperatur, zaczęły zachowywać się w nietypowy sposób. Udokumentowana nadciekłość była wcześniej obserwowana wyłącznie w izotopach helu, dlatego sprawy mają się teraz szczególnie interesująco.
Czytaj też: W Azji powstały ogniwa paliwowe na miarę XXI wieku. Nowy materiał robi furorę
Publikacja na ten temat została zamieszczona w Science Advances. Jej autorzy wskazują na znaczącą rolę poczynionych odkryć w badaniach nad zachowaniem płynów kwantowych. W długofalowej perspektywie mogłoby to pozwolić na wydajniejsze magazynowanie i transport wodoru, co byłoby bardzo znaczące dla rozwoju ekologicznych źródeł energii, stanowiących zieloną alternatywę dla paliw kopalnych.
Nadciekłość helu została udowodniona jeszcze przed drugą wojną światową. Prowadzone wtedy obserwacje wykazały, że w niskich temperaturach jego atomy przechodziły przez wąskie kanały bez jakiegokolwiek tarcia. Z kolei w 1972 Witalij Ginzburg, będący rosyjskim fizykiem teoretykiem, przewidział, że ciekły wodór również powinien osiągać nadciekłość. Praktyka nie pokrywała się jednak z teorią, ponieważ mimo upływu dekad nie udało się zgromadzić dowodów, które potwierdzałyby przewidywania Ginzburga.
Eksperymenty z wodorem w roli głównej potwierdziły, że może on osiągać tzw. stan nadciekły. To potencjalnie przełomowa wiadomość dla sektora paliwowego
Aby utrzymać wodór w stanie ciekłym, obniżając jednocześnie temperaturę do skrajnie niskich wartości, członkowie zespołu badawczego stojącego za ostatnim przełomem zamknęli cząsteczki tego pierwiastka wewnątrz nanokropli helu. Później obniżyli temperaturę do wartości -272,25 stopni Celsjusza, czyli niewiele wyższej od tzw. zera absolutnego. Japońscy badacze zyskali w ten sposób możliwość utrzymania wodoru w stanie ciekłym nawet w niskich temperaturach.
Później do akcji wkroczyła cząsteczka metanu, którą umieszczono w klastrze wodorowym i wprawiono w ruch obrotowy z wykorzystaniem laserów. Wirujący metan był swego rodzaju wyznacznikiem, ponieważ jego szybkie obroty bez oporu oznaczają, iż znajdujący się wokół wodór pozostaje w stanie nadciekłym. I tak właśnie było, a autorzy najnowszych badań zyskali tego dowody.
Czytaj też: Nawet nie wiesz, że za chwilę zatankujesz przejściowe paliwo. Nie panikuj, to normalne
Teraz podkreślają swoją ekscytację wynikającą z uwiecznienia widma metanu w nanokropli ciekłego wodoru. Zgromadzone dane jasno pokazują, iż wodór pozostawał w stanie nadciekłym, potwierdzając przewidywania z początku lat 70. ubiegłego wieku. Jako że mówimy o składniku ogniw paliwowych, to dokonane w ostatnim czasie postępy powinny być bardzo istotne dla rozwoju infrastruktury dostarczającej wydajnych i ekologicznych paliw.