Un disolvente cuántico es esencialmente un superfluido (también conocido como líquido cuántico ) que se utiliza para disolver otra especie química . En teoría, cualquier superfluido puede actuar como disolvente cuántico, pero en la práctica el único medio superfluido viable que se puede utilizar actualmente es el helio-4 , y esto se ha logrado con éxito en condiciones controladas. Actualmente, dichos disolventes están bajo investigación para su uso en técnicas espectroscópicas en el campo de la química analítica , debido a sus propiedades cinéticas superiores. [1]
Cualquier materia disuelta (o suspendida de otro modo) en el superfluido tenderá a agregarse en grumos, encapsulados por una " capa de solvatación cuántica ". Debido a la naturaleza totalmente libre de fricción del medio superfluido, todo el objeto actúa de manera muy similar a un rodamiento de bolas nanoscópico, lo que permite una libertad de rotación completa y efectiva de las especies químicas solvatadas . Una capa de solvatación cuántica consta de una región de átomos de helio-4 no superfluidos que rodean las moléculas y exhiben un seguimiento adiabático alrededor del centro de gravedad del soluto. Como tal, la cinética de una molécula efectivamente gaseosa se puede estudiar sin la necesidad de utilizar un gas real (lo que puede resultar poco práctico o imposible). Es necesario realizar una pequeña alteración en la constante de rotación de las especies químicas que se examinan, para compensar la mayor masa que conlleva la capa de solvatación cuántica.
Hasta ahora, la solvatación cuántica se ha logrado con varios compuestos orgánicos, inorgánicos y organometálicos , y se ha especulado que, además del uso obvio en el campo de la espectroscopia , los solventes cuánticos podrían usarse como herramientas en ingeniería química a nanoescala, tal vez para fabricar componentes para su uso en nanotecnología .