Dalla maionese allo star power: una svolta nella fusione nucleare.

I ricercatori della Lehigh University stanno esplorando modi innovativi di utilizzare la maionese per svelare i segreti della fusione nucleare, considerata una fonte di energia pulita e inesauribile.

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Cos'è la “maionese” nella fusione nucleare?

Nel contesto della ricerca sulla fusione nucleare, la maionese non viene utilizzata come ingrediente alimentare, ma come modello analogo per lo studio di fenomeni complessi. A causa delle sue proprietà viscoelastiche, la maionese può imitare il comportamento del plasma in determinate condizioni di pressione. Quando esposti a un gradiente di pressione, cambiano lo stato da solido a liquido, simile alla transizione del plasma nelle condizioni estreme di temperatura e pressione nei reattori a fusione. Questa analogia consente ai ricercatori di visualizzare e controllare potenziali reazioni e instabilità in un ambiente di laboratorio più accessibile e meno rischioso, fornendo preziose informazioni sulla progettazione delle reazioni di fusione nucleare.

Questo team cinese sta facendo una scoperta cruciale per il futuro della fusione nucleare

Parallelo inaspettato con il plasma

La maionese, sebbene normalmente solida, inizia a fluire quando viene esposta a un gradiente di pressione, spiega il professor Arindam Banerjee, professore di ingegneria meccanica Paul B. Reinhold alla Lehigh University. Questa proprietà ricorda il comportamento del plasma in condizioni simili, rendendolo un modello eccellente per studiare la fisica della fusione nucleare senza i vincoli estremi di temperatura e pressione normalmente richiesti.

Fusione per confinamento inerziale

La fusione nucleare, il processo che alimenta il sole, è una fonte di energia illimitata. Un modo per raggiungere questo obiettivo è la fusione inerziale (ICF), che prevede la compressione e il riscaldamento di piccole capsule riempite con isotopi di idrogeno, il carburante per le reazioni di fusione. Sotto pressioni e temperature enormi, il carburante si trasforma in plasma in grado di generare energia.

Instabilità Riley Taylor

Tuttavia, le instabilità idrodinamiche, come l’instabilità di Rayleigh-Taylor (RTI), rappresentano i principali ostacoli nell’ICF. L'RTI si verifica quando materiali con densità diverse sono esposti a pressioni e gradienti di densità opposti. Per studiare l’RTI in un ambiente controllato, il gruppo di ricerca si è rivolto alla maionese, consentendo un’indagine precisa senza le dure condizioni tipicamente richieste.

Scoperte importanti

L'uso della maionese ha permesso ai ricercatori di osservare come le proprietà dei materiali, la geometria della turbolenza e la velocità di accelerazione influenzano la transizione tra le diverse fasi dell'RTI. Hanno identificato le condizioni in cui l'elasticità può essere ripristinata, dove il materiale ritorna alla sua forma originale dopo aver rimosso lo stress.

Verso capsule a fusione stabile

Le scoperte del team potrebbero essere cruciali per ritardare o addirittura eliminare l'instabilità, migliorando così l'efficienza del processo di fusione. Hanno scoperto le condizioni alle quali è possibile una ripresa resiliente e come può essere massimizzata per ritardare o eliminare del tutto l’instabilità. Ciò potrebbe aiutare a progettare capsule di fusione che “non potranno mai diventare instabili”.

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Questo articolo esplora un promettente progresso nel campo della fusione nucleare, in cui i ricercatori utilizzano la maionese per modellare e comprendere l’instabilità dinamica del plasma, aprendo la strada a reattori a fusione più stabili ed efficienti. Questa ricerca non solo dimostra l’ingegnosità dei metodi scientifici, ma evidenzia anche il potenziale degli approcci non convenzionali per raggiungere scoperte tecnologiche.

fonte : Università di Lehigh

Notizie GVTech Gli scienziati hanno appena scoperto una creatura di 520 milioni di anni, grande quanto un granello di sabbia. Questa scoperta nasconde molti segreti

La scoperta e il suo contesto

La creatura chiamata Youti yuanshi è stata scoperta nel Depositi rocciosi di 520 milioni di anni in Cina Il fossile è stato ritrovato conservato in uno stato di conservazione eccezionale dai ricercatori dell'Università dello Yunnan, provincia situata nella parte più meridionale del Medio Regno.

Il ricercatore capo, il dottor Martin Smith, ha descritto la scoperta come un “sogno fossile”. Perché questa unicità? Perché questo granello di sabbia che una volta era vivo esisteva Completamente conservato allo stadio larvaleOppure immaturo quando il suo corpo è ancora in via di sviluppo. “Osservare questi stadi iniziali è in realtà la chiave per comprendere come si formano queste forme adulte, non solo attraverso lo sviluppo, ma anche attraverso l'evoluzione”, afferma il dott. Smith. “Ma le larve sono così piccole e fragili che le possibilità di trovare larve fossilizzate sono quasi inesistenti – o almeno questo è quello che pensavo.”

Tecniche all'avanguardia utilizzate per comprendere Youti yuanshi

Per rivelare i segreti di Youti Yuanshi, i ricercatori hanno utilizzato Raggi X forti. Molto forte. Il fossile è stato montato sulla testa di uno spillo per la scansione presso la struttura Diamond Light Source di Oxford. Lì furono rivelati i suoi segreti interiori. “Quando ho visto le incredibili strutture preservate sotto la sua pelle, sono rimasto a bocca aperta.” Dice il dottor Smith.

I risultati sono stati pubblicati in naturaMostra dettagli anatomici microscopici, inclusi i vasi sanguigni e il sistema nervoso. È uno sguardo all'interno del corpo di uno dei più antichi antenati dei moderni insetti, ragni e granchi. Artropodi.

Quasi non abbiamo immagini così precise

Veri segreti svelati

“La fossilizzazione naturale ha raggiunto una conservazione quasi perfetta.” afferma la coautrice dello studio, la dott.ssa Catherine Dobson dell'Università di Strathclyde. Il dottor Smith ritiene che ciò possa essere stato causato da alte concentrazioni di fosforo nell'oceano dove questa larva visse e morì per un breve periodo. “Viene trascinato negli oceani quando le rocce sulla terra si erodono”, spiega. “Sembra che questo fosforo abbia infuso i tessuti del nostro fossile”, cristallizzandone il minuscolo corpo.

Grazie a questa straordinaria fossilizzazione di una forma di vita primitiva allo stadio larvale, abbiamo imparato molto sull'evoluzione di miliardi di animali moderni. I ricercatori hanno creato immagini 3D di regioni cerebrali in miniatura, ghiandole digestive, un sistema circolatorio primitivo e persino tracce dei nervi che alimentano le semplici gambe e gli occhi del bruco. La cavità cerebrale, divisa in parti, ha rivelato il “nucleo” ancestrale delle teste segmentate specializzate di insetti moderni, ragni e granchi, che poi si sono evolute fino a sviluppare varie appendici come antenne, apparato boccale e occhi.

Yue Yuanshi appartiene al periodo Cambriano, spesso chiamato “esplosione cambriana” a causa della rapida diversificazione di forme di vita complesse. La presenza di creature così piccole e complesse suggerisce che gli ecosistemi del Cambriano fossero già ben sviluppati, con catene alimentari e interazioni ecologiche complesse. Anche più di quanto pensavamo di sapere già.

fonti: BBC,
natura