国际科研团队发现氢纳米团簇“超流体”特性,或推动氢能经济
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国际科研团队首次观察到低温条件下氢纳米团簇展示出“超流体”特性,或推动氢储存和运输方法的发展,促进氢能经济进步。此前该特性仅在氦中被观测到,实验数据与理论预测高度吻合。
一个国际科研团队首次在实验环境中观察到,低温条件下氢纳米团簇展示出“超流体”特性,意味着氢原子能够无阻力流动。此前,这种量子状态仅在氦中被观测到,相关成果已发表在《科学进展》杂志上。
该科研团队的发现,极大地深化了人们对量子流体的认知,并有望推动氢储存与运输技术的革新,进一步加速氢能经济的发展步伐。早在1936年,科学家便发现氦在低温下具有“超流体”特性,即氦原子能无摩擦穿越狭窄通道。1972年,诺贝尔奖得主维塔利·金兹堡预测液态氢或展现相似特性。但氢在零下259摄氏度时会凝固,直接观察其“超流体”特性始终未能实现。
最新研究中,加拿大不列颠哥伦比亚大学、日本理化学研究所和金泽大学团队创建了纳米级极冷实验室环境,将氢分子封闭在零下272.25摄氏度的氦纳米液滴中,维持其液态。通过嵌入甲烷分子并使用激光脉冲使其旋转,实验结果显示,约15到20个氢分子成团簇时,甲烷分子可在其中自由旋转无阻,标志着氢转变为“超流体”。实验数据与理论预测高度吻合。
氢作为清洁可再生能源,燃烧产物仅为水,被誉为“终极能源”。然而,其生产、储存和运输仍面临重大挑战。此次氢“超流体”特性的发现,为开发更有效的氢运输和储存技术提供了新契机。
(文章来源:科技日报)
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