Programeri su razmotrili proces skladištenja etanola, uobičajenog tekućeg goriva, u kemijski umreženom gelu
Otkrili su da skladištenje etanola u polimerugel potpuno potiskuje sklonost goriva da brzo isparava. To je vjerojatno zbog činjenice da su molekule etanola "zarobljene" u gelu, kako objašnjava profesor Hosoya: "Polimerni gel sadrži bezbroj trodimenzionalnih polimernih lanaca koji su visoko kemijski umreženi. Ovi lanci povezuju molekule etanola kroz različite fizičke interakcije, ograničavajući njegovo isparavanje u procesu." Zanimljivo je da se napunjeni gel ne ponaša kao mokri ručnik. Dok mokri ručnik ispušta tekućinu kada se stisne, polimerni gel ne oslobađa etanol kada je izložen vanjskim silama.
Nakon što je riješio problem isparavanja, tim je prešao naproučavajući stvarne karakteristike izgaranja etanola u mreži polimernog gela kako bi se vidjelo da li učinkovito izgaraju. Zapalili su gel sfere punjene etanolom različitih veličina i promatrali njihove profile mase i oblika u stvarnom vremenu. Na temelju toga su utvrdili da se izgaranje napunjenih PNIPAAm gel kuglica sastoji od dvije faze: faze u kojoj dominira izgaranje čistog etanola, nakon čega slijedi druga faza u kojoj dominira izgaranje samog polimera PNIPAAm.
Kroz naknadnu teorijsku analizuIz ovih rezultata tim je došao do važnog zaključka: prva i glavna faza izgaranja napunjenih PNIPAAm gel sfera slijedi model kapljica konstantne temperature. To znači da se izgaranje gela s etanolom može opisati istim modelom kao i za kapljice tekućeg goriva, nagovještavajući da bi njihove karakteristike izgaranja trebale biti slične.
"Čuvanje polimernog gela može spriječitieksplozija i požara zbog naglog smanjenja isparavanja goriva i, zauzvrat, stvaranja zapaljivih plinskih smjesa, koje se lako mogu pojaviti kao posljedica curenja u skladištu”, objašnjava profesor Hosoya.
Tekuće gorivo velike gustoće energijeneophodan u mnogim primjenama gdje se kemijska energija pretvara u kontrolirano kretanje, kao što su rakete, plinske turbine, kotlovi i neki motori vozila. Osim karakteristika izgaranja i performansi, također je važno osigurati sigurnost i stabilnost ovih goriva tijekom uporabe, kao i tijekom transporta i skladištenja.
Jedna od uobičajenih opasnosti pri radu stekuće gorivo je da može brzo ispariti u skučenom prostoru, stvarajući oblake zapaljivih plinova. To može uzrokovati eksplozije ili požare. Kako bi riješili ovaj problem, istraživači su razmotrili mogućnost korištenja zgusnutih goriva ili goriva koja se pri niskim temperaturama pretvaraju u guste tvari slične gelu. Nažalost, postoji mnogo aspekata koje treba optimizirati i prepreke koje treba prevladati prije nego što se želirana goriva pomaknu izvan faze istraživanja.
Čitaj više:
Pogledajte "tihi" dron s novom generacijom ionskog pogona
Drevni mužjaci trilobita vezali su ženke tijekom parenja
Rusija i Sjedinjene Države imaju avione Doomsdaya: kako i kamo će letjeti u slučaju smaka svijeta