A tecnologia de fusão nuclear pode ter um avanço vindo de um lugar inesperado: a maionese.
Em um novo estudo, publicado em maio na revista Revisão Física Eos cientistas colocaram o condimento cremoso em uma máquina de agitação e a deixaram girando para ver em que condições ele fluía.
“Usamos maionese porque ela se comporta como um sólido, mas quando submetida a um gradiente de pressão, ela começa a fluir”, diz o principal autor do estudo Arindam Banerjeeum engenheiro mecânico da Universidade Lehigh, na Pensilvânia, disse em um declaração.
Esse processo pode ajudar a elucidar a física que ocorre em temperaturas e pressões ultra-altas dentro de reatores de fusão nuclear — sem ter que criar essas condições extremas.
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Fusão nuclear forja hélio a partir do hidrogênio no coração das estrelas. Em teoria, poderia ser a fonte de energia limpa quase ilimitada na Terra — se a reação pudesse produzir mais energia do que requer para funcionar.
Essa é uma tarefa difícil; a fusão estelar ocorre a 27 milhões de graus Fahrenheit (15 milhões de graus Celsius), de acordo com a NASA. E a gravidade massiva de uma estrela força os átomos de hidrogênio a se unirem, superando sua repulsão natural. Na Terra, no entanto, não temos essas pressões esmagadoras, então os reatores de fusão feitos pelo homem devem funcionar 10 vezes mais quente que o sol.
Para atingir essas temperaturas alucinantes, os cientistas usam diversas abordagens, incluindo uma chamada confinamento inercial.
Neste processo, os físicos congelam pelotas de gás do tamanho de ervilhas — tipicamente uma mistura de isótopos pesados, ou versões, de hidrogênio — em cápsulas de metal. Então, eles explodem as pelotas com lasers, o que aquece o gás a 400 milhões de F (222 milhões de C) em um flash — e, idealmente, o transforma em um plasma onde a fusão pode ocorrer, de acordo com a declaração.
Infelizmente, o gás hidrogênio quer se expandir, fazendo com que o metal fundido exploda antes que o hidrogênio tenha tempo de se fundir. Essa explosão ocorre quando a cápsula metálica entra em uma fase instável e começa a fluir.
A equipe de Banerjee percebeu que o metal derretido se comporta muito como maionese em temperaturas mais baixas: ele pode ser elástico, o que significa que ele retorna quando você o pressiona, ou plástico, o que significa que ele não retorna, ou seja, flui.
“Se você colocar um estresse na maionese, ela começará a se deformar, mas se você remover o estresse, ela volta ao seu formato original”, ele disse. “Então há uma fase elástica seguida por uma fase plástica estável. A próxima fase é quando ela começa a fluir, e é aí que a instabilidade começa.”
No novo estudo, os pesquisadores colocaram maionese em uma máquina que acelerou a emulsão de ovo e óleo até que ela começasse a fluir. Então, eles caracterizaram as condições nas quais o condimento transitou entre os estados plástico, elástico e instável.
“Descobrimos as condições sob as quais a recuperação elástica era possível e como ela poderia ser maximizada para atrasar ou suprimir completamente a instabilidade”, disse Banerjee.
O estudo também descobriu quais condições permitiram maior rendimento energético.
Claro, maionese e cápsulas de metal ultraquente são diferentes em muitos aspectos. Então, resta saber se as descobertas da equipe podem ser traduzidas para uma pelota de plasma muitas vezes mais quente que o sol.
