Cientistas usam Radiografia para Compreender o Desenvolvimento de Microjatos Fluidos e Fortes

Cientistas do Laboratório de Pesquisa Nacional Lawrence Livermore (LLNL) avaliaram experimentalmente as previsões de um estudo de 2020 que explorou computacionalmente o efeito da fusão em microjatos de metal acionados por choque. Esse trabalho anterior previu que o derretimento do material de base nem sempre resulta em um aumento significativo na massa do jato.

Liderado por David Bober, o LLNL confirmou as estimativas do comportamento do microjet com experimentos de microjet de estanho líquido e sólido. O jornal de Física Aplicada apresentou o trabalho e também o escolheu como escolha do editor.

Bober afirmou que os microjatos são muito importantes para a pesquisa porque são exemplos de processos mais amplos de jateamento e ejeção em toda a física de choque de matéria condensada, implicando em qualquer coisa, desde dinamites a impacto de asteroides.

Bober afirmou que a equipe foi encorajada por um conjunto de simulações realizadas pelo físico projetista do LLNL Kyle Mackay, um co-autor do estudo de pesquisa atual. O trabalho liderado por Mackay pode ser descoberto aqui e resumido a seguir.

“As simulações de Mackay revelaram uma tendência chocante e essencialmente queríamos ver se fosse real”, afirmou Bober. “Especificamente, esse trabalho previu que derreter o material de base nem sempre pode resultar em um aumento dramático na massa do material ejetado de um recurso de área de superfície, o que contraria a sabedoria convencional de como esses pontos devem funcionar.”

A pesquisa foi realizada reduzindo uma pequena ranhura no topo de uma folha de flandres. A equipe então atingiu o lado inferior com um projétil de movimento rápido. Isso levou a um jato de estanho como um fluido a ser jogado à frente da ranhura e no caminho de um poderoso feixe de raios-X.

“Utilizamos esses raios-X e uma seleção de câmeras de alta velocidade para tirar uma série de fotos do jato de estanho voando, o que nos permitiu calcular coisas como a massa e a velocidade do jato”, afirmou Bober. “Pela capacidade de fazer tudo isso, agradecemos muitos colegas, especificamente aqueles do Setor de Compressão Dinâmica na Fonte Avançada de Fótons do Laboratório Nacional de Argonne.”

Bober afirmou que está animado para esclarecer como os resultados ocorrem na natureza e nas simulações. O grupo acumulou recentemente dados de acompanhamento medindo a fase local dos jatos e planejando tomadas futuras para descobrir os parâmetros materiais que eles acreditam ser essenciais para os fenômenos.

“A equipe ainda tem trabalho pela frente para entender exatamente o que está acontecendo nos experimentos”, afirmou Bober. “Eu gostaria de estar no caminho para melhorar as versões de material ejetado, descrevendo a física que acontece em torno da transição do derretimento.”

Originalmente publicado na Gamar Central . Leia o artigo original.

Referência:  David B. Bober et al, Entendendo a evolução de microjatos líquidos e sólidos de amostras ranhuradas de Sn e Cu usando radiografia,  Journal of Applied Physics  (2021). DOI: 10.1063 / 5.0056245