Les chercheurs du projet ERATO Saitoh Spin Quantum Rectification dans les programmes stratégiques de recherche fondamentale JST ont élucidé le mécanisme de la production d'énergie hydrodynamique à l'aide de courants de spin dans des canaux à l'échelle micrométrique, constatant que l'efficacité de la production d'électricité s'améliore considérablement à mesure que la taille du flux est réduite.

Dans un microcanal, le flux prend un état dit de flux laminaire, où un mouvement liquide semblable à un micro-vortex est distribué largement et en douceur dans tout le canal. Cela conduit à des propriétés plus adaptées à la miniaturisation, et une augmentation de l'efficacité de la production d'électricité. Chef de groupe Mamoru Matsuo, et al., a prédit la théorie de base de la production d'énergie hydraulique à l'aide de courants de spin en 2017, et dans cette présente étude, les chercheurs démontrent expérimentalement le phénomène de génération d'énergie hydraulique dans la région d'écoulement laminaire. A la suite d'expérimentations, ils confirment que dans la région du flux laminaire, l'efficacité de la conversion énergétique a été augmentée d'environ 100, 000 fois.

Les caractéristiques du phénomène de génération d'énergie du fluide de spin dans les écoulements laminaires qu'ils élucident dans cette recherche sont qu'une force électromotrice proportionnelle à la vitesse d'écoulement peut être obtenue, et que l'efficacité de conversion augmente à mesure que la taille du flux diminue. Aussi, considérant que la production d'énergie hydroélectrique (également connue sous le nom de production d'énergie hydraulique) et la production d'énergie magnétohydrodynamique nécessitent des équipements supplémentaires tels que des turbines et des bobines, le phénomène dans la recherche ne nécessite quasiment aucun équipement supplémentaire, à la fois à l'intérieur et à l'extérieur du canal d'écoulement. En raison de ces caractéristiques, application aux dispositifs nanofluidiques basés sur la spintronique tels que les mécanismes de refroidissement par écoulement de métal liquide dans les réacteurs surgénérateurs rapides ou les dispositifs à semi-conducteurs, ainsi que l'application aux débitmètres qui mesurent électriquement des micro-débits, peut être espéré.