Fusion es el proceso que alimenta el sol, y su aprovechamiento en la Tierra proporcionaría energía limpia ilimitada. Sin embargo, los investigadores dicen que construir una planta de energía de fusión ha demostrado ser una tarea desalentadora, en gran parte porque no ha habido materiales quepodría sobrevivir a las duras condiciones que se encuentran en el núcleo de un reactor de fusión. Ahora, los investigadores de la Universidad Texas A&M han descubierto una forma de fabricar materiales que pueden ser adecuados para su uso en futuros reactores de fusión.
El sol produce energía al fusionar átomos de hidrógeno, cada uno con un protón, en átomos de helio, que contienen dos protones. El helio es el subproducto de esta reacción. Aunque no amenaza el medio ambiente, causa estragos en los materiales necesarios para producirun reactor de fusión
"El helio es un elemento que no solemos considerar dañino", dijo el Dr. Michael Demkowicz, profesor asociado en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales. "No es tóxico ni un gas de efecto invernadero, que esuna razón por la cual el poder de fusión es tan atractivo "
Sin embargo, si fuerza el helio dentro de un material sólido, se burbujea, al igual que las burbujas de dióxido de carbono en el agua con gas.
"Literalmente, obtienes estas burbujas de helio dentro del metal que permanecen allí para siempre porque el metal es sólido", dijo Demkowicz. "A medida que acumulas más y más helio, las burbujas comienzan a unirse y destruir todo el material".
Demkowicz, en colaboración con un equipo de investigadores del Laboratorio Nacional de Los Alamos en Nuevo México, investigó cómo se comporta el helio en los sólidos nanocompuestos, materiales hechos de pilas de gruesas capas de metal. Sus hallazgos, publicados recientemente en Avances científicos , fueron una sorpresa. En lugar de hacer burbujas, el helio en estos materiales formó canales largos, parecidos a las venas en los tejidos vivos.
"Nos sorprendió lo que vimos", dijo Demkowicz. "A medida que se pone más y más helio dentro de estos nanocompuestos, en lugar de destruir el material, las venas realmente comienzan a interconectarse, dando como resultado una especie de sistema vascular".
Este descubrimiento allana el camino hacia los materiales resistentes al helio necesarios para hacer realidad la energía de fusión. Demkowicz y sus colaboradores creen que el helio puede moverse a través de las redes de venas que se forman en sus nanocompuestos, eventualmente saliendo del material sin causar ningún daño adicional.
Demkowicz colaboró con Di Chen, Nan Li, Kevin Baldwin y Yongqiang Wang del Laboratorio Nacional de Los Alamos, así como con la ex alumna Dina Yuryev del Instituto de Tecnología de Massachusetts. El proyecto fue apoyado por el programa de Investigación y Desarrollo Dirigido por el Laboratorio en LosLaboratorio Nacional de Alamos.
"Las aplicaciones a los reactores de fusión son solo la punta del iceberg", dijo Demkowicz. "Creo que la imagen más grande aquí es en sólidos vascularizados, que son como tejidos con redes vasculares. ¿Qué más podría transportarse a través de tales redes?? Quizás calor o electricidad o incluso químicos que podrían ayudar al material a curarse a sí mismo "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Texas A&M . Original escrito por Lorian Hopcus. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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