A tecnologia de fusão nuclear pode obter o seu grande avanço num lugar inesperado: a maionese.
Em um novo estudo publicado em maio na revista Revisão físicaOs cientistas colocaram o molho cremoso em uma máquina com um batedor e giraram-no para ver em que condições o faziam fluir.
“Usamos maionese porque ela se comporta como um sólido, mas quando exposta a um gradiente de pressão começa a fluir”, disse o principal autor do estudo. Arindam BanerjeeUm engenheiro mecânico da Universidade Lehigh, na Pensilvânia, disse declaração.
Este processo poderia ajudar a explicar a física que ocorre em temperaturas e pressões extremamente altas dentro dos reatores de fusão nuclear – sem ter que criar essas condições extremas.
Relacionado a: A construção do maior reator de fusão nuclear do mundo foi finalmente concluída, mas não funcionará nos próximos 15 anos.
Fusão nuclear A energia nuclear produz hélio a partir do hidrogênio no núcleo das estrelas. Em teoria, o hélio poderia ser uma fonte de energia limpa quase ilimitada na Terra – se a reação for capaz de produzir mais energia do que é necessária.
É uma tarefa difícil; A fusão estelar ocorre a 27 milhões de graus Fahrenheit (15 milhões de graus Celsius), De acordo com a NASAA intensa gravidade da estrela força os átomos de hidrogênio a se fundirem, superando sua repulsão natural. Mas na Terra, tais pressões avassaladoras não existem, por isso os reactores de fusão artificiais devem ser colocados em funcionamento. Dez vezes mais quente que o sol.
Para atingir essas temperaturas incríveis, os cientistas usam vários métodos, incluindo um método chamado confinamento inercial.
Neste processo, os físicos congelam grãos de gás do tamanho de uma ervilha – geralmente uma mistura de isótopos pesados, ou versões de hidrogénio – em cápsulas metálicas. Eles então explodem os pellets com um laser, aquecendo o gás a 400 milhões de F (222 milhões de C) num piscar de olhos – idealmente, transformando-o em um plasma onde a fusão pode ocorrer, de acordo com o comunicado.
Infelizmente, o gás hidrogênio quer se expandir, fazendo com que o metal fundido exploda. Antes que o hidrogênio tenha tempo de se fundirEssa explosão ocorre quando a cápsula metálica entra em uma fase instável e começa a fluir.
A equipe de Banerjee percebeu que o metal fundido se comporta como a maionese em baixas temperaturas: pode ser elástico, o que significa que salta quando pressionado, ou plástico, o que significa que não salta nem flui.
“Se você pressionar a maionese, ela começa a se deformar, mas se você tirar a pressão, ela volta ao formato original”, disse. “Portanto, há uma fase elástica seguida por uma fase plástica estável. A próxima fase é quando começa a fluir, e é aqui que começa a instabilidade.”
No novo estudo, os pesquisadores colocaram a maionese em uma máquina que acelerou uma emulsão de ovos e óleo até que ela começasse a fluir. Eles então descreveram as condições sob as quais o molho transita entre um estado plástico, elástico e instável.
“Descobrimos as condições sob as quais a recuperação resiliente era possível e como ela poderia ser maximizada para atrasar ou suprimir completamente a instabilidade”, disse Banerjee.
O estudo também encontrou condições que permitem a produção de mais energia.
É claro que as cápsulas minerais quentes diferem da maionese em muitos aspectos. Portanto, resta saber se as descobertas da equipa podem ser traduzidas em grãos de plasma várias vezes mais quentes que o Sol.
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