Onderzoekers in het ERATO Saitoh Spin Quantum Rectification Project in de JST Strategic Basic Research Programs hebben het mechanisme van de hydrodynamische energieopwekking opgehelderd met behulp van spinstromen in kanalen op micrometerschaal, vinden dat de efficiëntie van energieopwekking drastisch verbetert naarmate de grootte van de stroom kleiner wordt gemaakt.

In een microkanaal, de stroming neemt een toestand aan die laminaire stroming wordt genoemd, waar een micro-vortex-achtige vloeistofbeweging wijd en soepel door het kanaal wordt verdeeld. Dit leidt tot eigenschappen die meer geschikt zijn voor miniaturisatie, en een verhoging van de efficiëntie van de energieopwekking. Groepsleider Mamoru Matsuo, et al., voorspelde de basistheorie van de opwekking van vloeibare energie met behulp van spinstromen in 2017, en in deze huidige studie, de onderzoekers demonstreren experimenteel het fenomeen van de opwekking van vloeibare energie in het laminaire stromingsgebied. Als resultaat van experimenten, ze bevestigen dat in het laminaire stromingsgebied, de energieconversie-efficiëntie werd verhoogd met ongeveer 100, 000 keer.

De kenmerken van het fenomeen spinfluïdum-energieopwekking in laminaire stromingen die ze in dit onderzoek verduidelijken, zijn dat een elektromotorische kracht kan worden verkregen die evenredig is met de stroomsnelheid, en dat de conversie-efficiëntie toeneemt naarmate de stroomafmetingen afnemen. Ook, overwegende dat voor de opwekking van waterkracht (ook bekend als de opwekking van vloeibare energie) en de opwekking van magnetohydrodynamische energie extra apparatuur nodig is, zoals turbines en spoelen, het fenomeen in het onderzoek vereist bijna geen extra apparatuur, zowel binnen als buiten het stroomkanaal. Door deze kenmerken, toepassing op op spintronica gebaseerde nanofluïdische apparaten zoals vloeibaar-metaalstroomkoelmechanismen in snelle kweekreactoren of halfgeleiderapparaten, evenals toepassing op debietmeters die elektrisch microstromen meten, kan worden gehoopt.