Ett banbrytande forskningsgenombrott har nyligen bekräftat en 50 år gammal förutsägelse om väte. Forskare vid University of British Columbia (UBC), i samarbete med RIKEN och Kanazawa University, har för första gången påvisat att vätekluster uppvisar superfluiditet på nanonivå12.
Huvudsakliga resultat
Forskarteamet lyckades skapa ultrakalda nanokluster av vätskeväteatomer vid en temperatur på -272,25°C (0,4 K). Genom att innesluta dessa kluster i heliumnanodroppar kunde de studera vätets beteende i flytande form23.
För att påvisa superfluiditet:
- Forskarna inbäddade en metanmolekyl i väteklustret
- De fick metanmolekylen att rotera med hjälp av laserpulser
- När klustret innehöll 15-20 väteatomer roterade metanmolekylen utan motstånd, vilket indikerade superfluiditet23
Detta bekräftar den teoretiska förutsägelse som fysikern och Nobelpristagaren Dr. Vitaly Ginzburg gjorde 1972 om att flytande väte skulle kunna uppvisa superfluiditet2.
Betydelse och tillämpningar
Denna upptäckt har flera viktiga implikationer:
- Den fördjupar vår förståelse av kvantvätskor och kvanttillstånd12
- Den kan inspirera till nya teknologier för effektivare vätgaslagring och -transport23
- Den kan bidra till framsteg inom ren energiteknik, särskilt för bränsleceller som använder vätgas25
Superfluiditet innebär att en vätska kan flöda utan friktion, vilket potentiellt kan revolutionera hur vi hanterar och transporterar vätgas för energiändamål35.
Forskningsmetod
Forskarteamet använde avancerad lasersspektroskopi för att observera vätets unika rotationsbeteende1. De skapade nanokluster av vätemolekyler inuti heliumdroppar för att hålla vätet i flytande form vid extremt låga temperaturer23.
Metanmolekylen som inbäddades i väteklustret fungerade som en indikator för superfluiditet. När den roterade utan motstånd visade det att det omgivande vätet betedde sig som en superfluid23.
Detta genombrott öppnar upp för fortsatt forskning inom kvantvätskor och kan leda till nya upptäckter inom kvantmaterialvetenskap baserad på vätgasmolekyler16.
Citations:
- https://www.chem.ubc.ca/hydrogen-molecule-becomes-superfluid-50-year-old-prediction-confirmed
- https://phys.org/news/2025-02-hydrogen-superfluid-nanoscale-year.html
- https://science.ubc.ca/news/february-21-2025/hydrogen-becomes-superfluid-nanoscale-confirming-50-year-old-prediction
- https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adu1093
- https://phys.org/news/2025-02-hydrogen-superfluid-nanoscale-year.pdf
- https://bioengineer.org/hydrogen-achieves-superfluidity-at-nanoscale-validating-half-century-old-prediction/
- https://phys.org/visualstories/2025-02-hydrogen-superfluid-nanoscale-year.amp
- https://www.yahoo.com/tech/scientist-game-changing-discovery-could-103030432.html
- https://www.gasworld.com/issue/issue-239-march-2025-hydrogen-issue/2152269.article/
- https://x.com/ubcscience/status/1894443385265824024
- https://www.yahoo.com/news/hydrogen-planes-were-meant-deliver-063000179.html
- https://www.linkedin.com/posts/keith-king-03a172128_hydrogen-confirmed-as-a-superfluid-at-the-activity-7300136609901879297-UJHM
- https://news.ycombinator.com/item?id=43205863
- https://www.linkedin.com/posts/phys-org_hydrogen-becomes-a-superfluid-at-nanoscale-activity-7299998397510352898-dyEm
- https://www.eurekalert.org/multimedia/1061770
