I ricercatori dell'ERATO Saitoh Spin Quantum Rectification Project nei JST Strategic Basic Research Programs hanno chiarito il meccanismo della generazione di energia idrodinamica utilizzando correnti di spin in canali su scala micrometrica, scoprendo che l'efficienza della generazione di energia migliora drasticamente man mano che la dimensione del flusso viene ridotta.

In un microcanale, il flusso assume uno stato denominato flusso laminare, dove un movimento liquido simile a un micro-vortice è distribuito ampiamente e uniformemente in tutto il canale. Questo porta a proprietà più adatte alla miniaturizzazione, e un aumento dell'efficienza della produzione di energia. Capogruppo Mamoru Matsuo, et al., ha previsto la teoria di base della generazione di energia fluida utilizzando le correnti di spin nel 2017, e in questo presente studio, i ricercatori dimostrano sperimentalmente il fenomeno della generazione di energia fluida nella regione del flusso laminare. Come risultato di esperimenti, confermano che nella regione del flusso laminare, l'efficienza di conversione energetica è stata aumentata di circa 100, 000 volte.

Le caratteristiche del fenomeno della generazione di potenza del fluido di spin nei flussi laminari che chiariscono in questa ricerca sono che si può ottenere una forza elettromotrice proporzionale alla velocità del flusso, e che l'efficienza di conversione aumenta al diminuire della dimensione del flusso. Anche, considerando che la produzione di energia idroelettrica (nota anche come generazione di energia fluida) e la produzione di energia magnetoidrodinamica richiedono apparecchiature aggiuntive come turbine e bobine, il fenomeno nella ricerca non richiede quasi nessuna attrezzatura aggiuntiva, sia all'interno che all'esterno del canale di flusso. A causa di queste caratteristiche, applicazione a dispositivi nanofluidici basati sulla spintronica come meccanismi di raffreddamento a flusso di metallo liquido in reattori autofertilizzanti veloci o dispositivi a semiconduttore, nonché applicazione a flussimetri che misurano elettricamente microflussi, si può sperare.