Científicos de la Universidad de Lehigh en Pensilvania han descubierto una nueva y exótica aplicación para la mayonesa. Resulta que este aderezo se ha convertido en un valioso aliado en la búsqueda de la fusión nuclear debido a su capacidad para emular el plasma.
Replicar la fusión nuclear (un proceso que ocurre en el corazón de las estrellas, donde los átomos de hidrógeno se fusionan para formar átomos de helio) en la Tierra es uno de los grandes retos de la ciencia moderna. Y es que, de lograrse, esta podría convertirse en una fuente prácticamente inagotable de energía limpia.
La fusión por confinamiento inercial
El equipo de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Lehigh, dirigido por el ingeniero Arindam Banerjee, ha abordado este problema mediante la técnica de fusión por confinamiento inercial. Su investigación está publicada en Physical Review E.
Este método propone calentar una cantidad de combustible muy pequeña, en forma de una microbola de deuterio y tritio. Para esto se concentra sobre ella la energía de una gran cantidad de láseres de alta potencia. Al someterse a temperaturas y presiones extremas, esta microbola de combustible se derrite y forma plasma, un estado cargado de la materia que puede generar energía, explica Banerjee en un comunicado.
Uno de los principales problemas con este proceso, dice Banerjee, es que el estado de plasma forma estas inestabilidades hidrodinámicas, lo cual puede reducir el rendimiento energético. A esto se le conoce como inestabilidad Rayleigh-Taylor, y se produce cuando los materiales de diferentes densidades se mezclan bajo ciertas condiciones.
La mayonesa como análogo del plasma
Es aquí donde entra en juego la mayonesa. De acuerdo con el comunicado, Banerjee y su equipo decidieron crear un modelo experimental que les permitiera entender mejor la inestabilidad Rayleigh-Taylor, utilizando este condimento como un análogo del plasma.
"Utilizamos mayonesa porque se comporta como un sólido, pero cuando se somete a un gradiente de presión comienza a fluir [...] Tal y como sucede con un metal fundido tradicional, si aplicas una tensión a la mayonesa comenzará a deformarse, y si quitas la tensión volverá a su forma original"
Arindam Banerjee, Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Lehigh
En otras palabras, lo que sucede al someter la mayonesa a cierta presión, es que esta adquiere unas propiedades mecánicas muy similares a las del plasma contenido en la microbola de combustible.
Estudiar la dinámica del plasma directamente de las microbolas utilizadas en la fusión nuclear es imposible, debido a su complejidad y a lo costoso que sería. Por ello, el equipo de Banerjee realizó un "modelo a escala". En una máquina de rueda batidora colocaron la mayonesa. A medida que la rueda aceleraba, los científicos pudieron observar la transición entre estados, pasando de elástico a plástico y posteriormente a fluido.
Un paso más hacia el futuro de la fusión nuclear
Los investigadores esperan que este experimento les permita comprender mejor cómo se produce esta transición en el plasma. De hacerlo, dicho conocimiento les ayudaría a prever cuándo se producirá una inestabilidad. Evitar las inestabilidades Rayleigh-Taylor es crucial para el avance de la fusión nuclear, pues ayudaría a maximizar el rendimiento energético de los reactores.
"Somos un engranaje más de esta gigantesca rueda de investigadores. Y todos trabajamos para que la fusión inercial sea más barata y, por tanto, alcanzable", aseguró Banerjee. Pese a que aún queda mucho tramo por recorrer, esta aportación nos permite tener una perspectiva más optimista sobre el futuro de la fusión nuclear.
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