
Tehnologia de fuziune nucleară ar putea obține o descoperire dintr-un loc neașteptat: maioneza.
Într-un nou studiu, publicat în mai în jurnal Analiza fizică Eoamenii de știință au aruncat condimentul cremos într-o mașină de agitat și l-au pus să se rotească pentru a vedea ce condiții l-au făcut să curgă.
„Folosim maioneză pentru că se comportă ca un solid, dar atunci când este supusă unui gradient de presiune, începe să curgă”, autorul principal al studiului. Arindam Banerjeeun inginer mecanic la Universitatea Lehigh din Pennsylvania, a spus într-un afirmație.
Acest proces ar putea ajuta la elucidarea fizicii care apar la temperaturi și presiuni ultra-înalte în interiorul reactoarelor de fuziune nucleară – fără a fi nevoie să creeze acele condiții extreme.
Fuziune nucleară formează heliu din hidrogen în inimile stelelor. În teorie, ar putea fi sursa de energie curată aproape nelimitată pe Pământ – dacă reacția ar putea produce mai multă energie decât are nevoie pentru a rula.
E o comandă grea; fuziunea alimentată de stele are loc la 27 de milioane de grade Fahrenheit (15 milioane de grade Celsius), conform NASA. Și gravitația masivă a unei stele forțează atomii de hidrogen împreună, depășind repulsia lor naturală. Pe Pământ, totuși, nu avem acele presiuni zdrobitoare, așa că reactoarele de fuziune create de om trebuie să funcționeze De 10 ori mai fierbinte decât soarele.
Pentru a atinge aceste temperaturi de topire a minții, oamenii de știință folosesc mai multe abordări, inclusiv una numită izolare inerțială.
În acest proces, fizicienii îngheață pelete de gaz de mărimea unui bob de mazăre – de obicei un amestec de izotopi grei sau versiuni de hidrogen – în capsule metalice. Apoi, explodează granulele cu lasere, care încălzește gazul la 400 de milioane de F (222 de milioane de C) într-o clipită – și, în mod ideal, îl transformă într-o plasmă în care poate avea loc fuziunea, potrivit declarației.
Din păcate, hidrogenul gazos dorește să se extindă, provocând explozia metalului topit înainte ca hidrogenul să aibă timp să fuzioneze. Această explozie are loc atunci când capsula metalică intră într-o fază instabilă și începe să curgă.
Echipa lui Banerjee și-a dat seama că metalul topit se comportă mult ca maioneza la temperaturi mai scăzute: poate fi elastic, ceea ce înseamnă că revine atunci când apeși pe el, sau plastic, ceea ce înseamnă că nu se întoarce sau curge.
The Rotating Wheel Rayleigh Taylor Instability Experiment – YouTube
„Dacă puneți stres pe maioneza, aceasta va începe să se deformeze, dar dacă eliminați stresul, revine la forma inițială”, a spus el. „Deci, există o fază elastică urmată de o fază plastică stabilă. Următoarea fază este atunci când începe să curgă și de aici intervine instabilitatea.”
În noul studiu, cercetătorii au plasat maioneză într-o mașină care a accelerat emulsia de ou și ulei până a început să curgă. Apoi, au caracterizat condițiile în care condimentul a trecut între stările plastice, elastice și instabile.
„Am găsit condițiile în care recuperarea elastică a fost posibilă și cum ar putea fi maximizată pentru a întârzia sau suprima complet instabilitatea”, a spus Banerjee.
Studiul a constatat, de asemenea, ce condiții au permis un randament mai mare de energie.
Desigur, maioneza și capsulele metalice ultrafierbinte sunt diferite în multe privințe. Așa că rămâne de văzut dacă descoperirile echipei pot fi traduse într-o pelete de plasmă de multe ori mai fierbinte decât soarele.