היזמים שקלו את תהליך אחסון אתנול, דלק נוזלי נפוץ, בג'ל צולב כימית
הם גילו שאחסון אתנול בפולימרג'ל מדכא לחלוטין את נטיית הדלק להתאדות במהירות. הדבר נובע ככל הנראה מהעובדה שמולקולות האתנול "כלואות" בג'ל, כפי שמסביר פרופסור הוסויה: "ג'ל פולימרי מכיל אינספור שרשראות פולימר תלת מימדיות המצולבות בצורה כימית מאוד. שרשראות אלו מקשרות את מולקולות האתנול באמצעות אינטראקציות פיזיקליות שונות, ומגבילות את האידוי שלה בתהליך". מעניין שהג'ל הטעון אינו מתנהג כמו מגבת רטובה. בעוד שמגבת רטובה משחררת נוזל בעת סחיטה, הג'ל הפולימרי אינו משחרר אתנול כאשר הוא נחשף לכוחות חיצוניים.
לאחר שפתרו את בעיית האידוי, הצוות עבר ללומד את מאפייני הבעירה בפועל של אתנול ברשת ג'ל פולימרי כדי לראות אם הם נשרפים ביעילות. הם הציתו כדורי ג'ל מלאים באתנול בגדלים שונים וצפו בפרופילי המסה והצורה שלהם בזמן אמת. בהתבסס על כך, הם קבעו כי הבעירה של כדורי הג'ל הטעונים של PNIPAAm מורכבת משני שלבים: שלב שנשלט על ידי בעירה של אתנול טהור, ואחריו שלב שני שנשלט על ידי הבעירה של פולימר PNIPAAm עצמו.
דרך ניתוח תיאורטי שלאחר מכןמתוצאות אלו, הצוות הגיע למסקנה חשובה: שלב הבעירה הראשון והעיקרי של כדורי הג'ל הטעונים PNIPAAm עוקב אחר מודל טיפות טמפרטורה קבועות. משמעות הדבר היא שניתן לתאר את הבעירה של ג'ל עם אתנול לפי אותו מודל כמו לטיפות של דלק נוזלי, מה שרומז שמאפייני הבעירה שלהם צריכים להיות דומים.
"אחסון ג'ל פולימרי יכול למנועפיצוצים ושריפות עקב הפחתה חדה באידוי הדלק ובתמורה, היווצרות תערובות גזים דליקות, שעלולות להתרחש בקלות כתוצאה מדליפה במתקן האחסון", מסביר פרופסור הוסויה.
דלק נוזלי בצפיפות אנרגיה גבוהההכרחי ביישומים רבים שבהם אנרגיה כימית מומרת לתנועה מבוקרת, כמו רקטות, טורבינות גז, דוודים ומנועי רכב מסוימים. בנוסף למאפייני הבעירה והביצועים, חשוב גם להבטיח את הבטיחות והיציבות של דלקים אלו במהלך השימוש, כמו גם במהלך ההובלה והאחסון.
אחת הסכנות הנפוצות בעבודה עםדלק נוזלי הוא שהוא יכול להתאדות במהירות בחלל סגור וליצור עננים של גזים דליקים. זה עלול לגרום לפיצוצים או שריפות. כדי לפתור בעיה זו, שקלו החוקרים את האפשרות להשתמש בדלקים מעובים או בדלקים שהופכים לחומרים סמיכים דמויי ג'ל בטמפרטורות נמוכות. למרבה הצער, ישנם היבטים רבים שצריך לייעל ולעבור מכשולים לפני שדלקים ג'לים יכולים לעבור מעבר לשלב המחקר.
קרא עודYou
תראו את המל"ט ה"שקט" עם דור חדש של הנעת יונים
זכרים טרילוביטים עתיקים רצו נקבות במהלך ההזדווגות
לרוסיה ולארצות הברית יש מטוסי יום הדין: כיצד ולאן הם יטוסו במקרה של סוף העולם