Mayonesa para entender la fusión nuclear
- Esta salsa se usa en experimentos sobre las reacciones que alimentan al Sol y que pueden ser una fuente de energía en el futuro
Físicos de la Universidad de Lehigh avanzan en la comprensión de los procesos que llevan a controlar la producción de energía mediante la fusión nuclear recurriendo a un condimento: la mayonesa.
"Seguimos trabajando en el mismo problema, que es la integridad estructural de las cápsulas de fusión utilizadas en la fusión por confinamiento inercial, y la mayonesa sigue ayudándonos en la búsqueda de soluciones", afirma en un comunicado Arindam Banerjee, profesor de Ingeniería mecánica y mecánica de esta universidad.
En términos sencillos, las reacciones de fusión son las que alimentan al sol. Si el proceso pudiera aprovecharse en la Tierra, los científicos creen que podría ofrecer una fuente de energía limpia y casi ilimitada para la humanidad.
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La fusión por confinamiento inercial es un proceso que inicia las reacciones de fusión nuclear comprimiendo y calentando rápidamente cápsulas llenas de combustible, en este caso, isótopos de hidrógeno. Cuando se someten a temperaturas y presiones extremas, estas cápsulas se derriten y forman plasma, el estado cargado de la materia que puede generar energía.
SALSA DE PARTÍCULAS
"Usamos mayonesa porque se comporta como un sólido, pero cuando se somete a un gradiente de presión, comienza a fluir", dice el investigador.
El uso del condimento también elimina la necesidad de altas temperaturas y condiciones de presión, que son extremadamente difíciles de controlar.
El equipo de Banerjee utilizó una instalación de rueda giratoria única en su tipo, construida a medida, dentro del Laboratorio de Mezcla Turbulenta de Banerjee para imitar las condiciones de flujo del plasma. Una vez que la aceleración cruzó un valor crítico, la mayonesa comenzó a fluir.
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Una de las cosas que descubrieron durante esa investigación inicial fue que antes de que el flujo se volviera inestable, el sólido blando, es decir, la mayonesa, pasaba por un par de fases.
"Al igual que con un metal fundido tradicional, si se aplica tensión a la mayonesa, comenzará a deformarse, pero si se elimina la tensión, volverá a su forma original", dice. "Por lo tanto, hay una fase elástica seguida de una fase plástica estable. La siguiente fase es cuando comienza a fluir, y ahí es donde entra en juego la inestabilidad".
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Entender esta transición entre la fase elástica y la fase plástica estable es fundamental, dice, porque saber cuándo comienza la deformación plástica podría indicar a los investigadores cuándo ocurrirá la inestabilidad, dice Banerjee. Entonces, buscarían controlar la condición para permanecer dentro de esta fase elástica o plástica estable.
