Japonya'daki Tokyo Üniversitesi Endüstriyel Bilimler Enstitüsü'nden araştırmacılar, hidrojenin vanadyum kristalleri içinde neden bazen klasik fizik kurallarına, bazen de kuantum mekaniğine göre hareket ettiğini ortaya çıkardı. Nature Communications dergisinde yayımlanan çalışma, bu davranışın temel belirleyicisinin kristalin simetri yapısı olduğunu gösterdi.
Araştırmaya göre hidrojen atomları, vanadyum kristalindeki boşluklar arasında hareket ederken iki farklı yol izliyor. Kristal yapı yüksek simetriye sahip olduğunda hidrojen, enerji bariyerlerini aşmadan "kuantum tünelleme" yoluyla dalga gibi hareket edebiliyor. Ancak hidrojen yoğunluğu arttığında kristal yapı bozuluyor, simetri azalıyor ve bu kuantum davranışı baskılanarak hidrojen klasik bir parçacık gibi hareket etmeye başlıyor.
Bilim insanları, hidrojenin kuantum ya da klasik davranışını kontrol eden bu mekanizmanın anlaşılmasının, gelecekte daha güvenli hidrojen depolama sistemleri, daha verimli yakıt teknolojileri ve yeni nesil enerji malzemelerinin geliştirilmesine katkı sağlayacağını belirtiyor. Araştırmacılara göre kristal simetrisinin kontrol edilmesi, temiz hidrojen ekonomisinin önündeki önemli mühendislik sorunlarından birine çözüm sunabilir.
