Sciencemag.cz
Doporučujeme
Vodíkové nanoklastry při nízkých teplotách vykazují supratekutost – kvantový stav proudění bez tření, který byl dosud pozorován pouze u helia. Nový výzkum publikoval mezinárodní tým vedený chemiky z University of British Columbia.
„Tento objev prohlubuje naše znalosti kvantových tekutin a mohl by inspirovat účinnější skladování a transport vodíku,“ uvádí hlavní autor studie Takamasa Momose.
V roce 1936 bylo objeveno, že helium má při nízkých teplotách vlastnosti supratekutého média – atomy hélia proudí extrémně úzkými kanálky bez tření a viskozity. Některé atomové plyny se také mohou chovat jako supratekuté. Fyzik a nositel Nobelovy ceny Vitalij Ginzburg sice už v roce 1972 předpověděl, že kapalný vodík může být supratekutý rovněž, ale až dosud se to nepodařilo prokázat experimentálně.
Kapalný vodík má totiž teplotu tuhnutí -259 °C, supratekutost byla očekávána při nižší teplotě, musela by se tedy připravit podchlazená kapalina. Což se podařilo až teď – vědci nyní dokázali udržet malé shluky molekul vodíku v kapalné formě i při teplotě -272,25 °C (0,4 K).
Poté tým vložil do vodíkového klastru molekulu metanu a roztočil ji pomocí laserových pulzů. Rotující molekula metanu fungovala jako detektor supratekutosti – pokud by se otáčela dostatečně rychle, bez odporu, okolní vodík byl byl supratekutý. Což se potvrdilo: i když byl do shluku umístěn dostatečný počet molekul vodíku (15 až 20 molekul), molekula metanu stále nezaznamenávala odpor.
Vodík se používá v palivových článcích i v dalších technologiích, problémy s jeho výrobou, skladováním a přepravou ale budování „vodíkové ekonomiky“ omezují. Proudění supratekutého vodíku bez tření by mohlo v budoucnu inspirovat nové technologie pro efektivnější přepravu a skladování vodíku, uzavírá studie. (Poznámka PH: No nevím, bylo to jenom v nanoměřítku, větší množství by asi zmrzlo do pevné fáze? Totéž při kontaktu s pevným povrchem. A za druhé nějaká rozsáhlejší infrastruktura vyžadující udržovat teplotu 0,4 K by byla hodně drahá, když nic jiného.)
Hatsuki Otani et al, Exploring molecular superfluidity in hydrogen clusters, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adu1093
Zdroj: University of British Columbia / Phys.org, přeloženo / zkráceno
