Kvantlösningsmedel

Ett kvantlösningsmedel är i huvudsak en supervätska (aka en kvantvätska ) som används för att lösa upp en annan kemisk art . Vilken superfluid som helst kan teoretiskt fungera som ett kvantlösningsmedel, men i praktiken är det enda livskraftiga superfluidmediet som för närvarande kan användas helium-4 , och det har framgångsrikt åstadkommits under kontrollerade förhållanden. Sådana lösningsmedel är för närvarande under utredning för användning i spektroskopiska tekniker inom området analytisk kemi , på grund av deras överlägsna kinetiska egenskaper.

Allt material som är upplöst (eller på annat sätt suspenderat) i supervätskan tenderar att aggregera ihop i klumpar, inkapslade av ett "kvantupplösningsskal " . På grund av den totala friktionsfria naturen hos det superfluidiska mediet fortsätter hela föremålet att agera mycket som ett nanoskopiskt kullager, vilket effektivt möjliggör fullständig rotationsfrihet för de solvatiserade kemiska arterna . Ett kvantupplösningsskal består av en region av icke-superfluid helium-4-atomer som omger molekylen/molekylerna och uppvisar adiabatisk följsamhet runt det lösta ämnets tyngdpunkt . Som sådan kan kinetiken hos en effektivt gasformig molekyl studeras utan att man behöver använda en faktisk gas (vilket kan vara opraktisk eller omöjligt). Det är nödvändigt att göra en liten ändring av rotationskonstanten för de kemiska arterna som undersöks, för att kompensera för den högre massan som kvantlösningsskalet medför.

Kvantlösning har hittills uppnåtts med ett antal organiska, oorganiska och organometalliska föreningar, och det har spekulerats i att såväl som den uppenbara användningen inom spektroskopiområdet, skulle kvantlösningsmedel kunna användas som verktyg inom kemiteknik på nanoskala, kanske för att tillverka komponenter för användning inom nanoteknik .