Гориво је направљено незапаљиво: за то је претворено у хидрогел

Програмери су размотрили процес складиштења етанола, уобичајеног течног горива, у хемијски умреженом гелу

поли-(Н-изопропилакриламид).Они су тестирали да ли је хватање молекула етанола у дуге и хемијски испреплетене полимерне ланце ПНИПАА помогло у смањењу брзине испаравања. Да би ово тестирали, истраживачи су креирали мале сфере ПНИПААм гела напуњене етанолом и ставили их на електронску вагу да забележе како се маса мења како је етанол испаравао. Такође су извели овај експеримент са еквивалентном дозом етанола са приближно истом површином и масом као и гел сфера.

Открили су да складиштење етанола у полимеругел потпуно потискује склоност горива да брзо испарава. Ово је вероватно због чињенице да су молекули етанола „заробљени“ у гелу, како објашњава професор Хосоја: „Полимерни гел садржи безброј тродимензионалних полимерних ланаца који су високо хемијски умрежени. Ови ланци повезују молекуле етанола кроз различите физичке интеракције, ограничавајући његово испаравање у процесу." Занимљиво је да се напуњени гел не понаша као мокар пешкир. Док мокри пешкир ослобађа течност када се стисне, полимерни гел не ослобађа етанол када је изложен спољним силама.

Пошто је решио проблем испаравања, тим је прешао напроучавајући стварне карактеристике сагоревања етанола у мрежи полимерног гела да би се видело да ли ефикасно сагоревају. Они су запалили гел сфере напуњене етанолом различитих величина и посматрали њихове профиле масе и облика у реалном времену. На основу овога су утврдили да се сагоревање напуњених ПНИПААм гел сфера састоји од две фазе: фазе у којој доминира сагоревање чистог етанола, након чега следи друга фаза у којој доминира сагоревање самог полимера ПНИПААм.

Кроз накнадну теоријску анализуИз ових резултата, тим је дошао до важног закључка: прва и главна фаза сагоревања напуњених ПНИПААм гел сфера прати модел капљица константне температуре. То значи да се сагоревање гела са етанолом може описати истим моделом као и за капљице течног горива, наговештавајући да њихове карактеристике сагоревања треба да буду сличне.

„Складиштење полимерног гела може спречитиексплозије и пожари због наглог смањења испаравања горива и, заузврат, стварања запаљивих гасних смеша, до којих лако може доћи услед цурења у складишту“, објашњава професор Хосоја.&нбсп;

Течно гориво велике густине енергијенеопходно у многим применама где се хемијска енергија претвара у контролисано кретање, као што су ракете, гасне турбине, котлови и неки мотори возила. Поред карактеристика сагоревања и перформанси, такође је важно обезбедити сигурност и стабилност ових горива током употребе, као и током транспорта и складиштења.

Једна од уобичајених опасности при раду сатечно гориво је да може брзо да испари у скученом простору, формирајући облаке запаљивих гасова. Ово може изазвати експлозије или пожаре. Да би решили овај проблем, истраживачи су размотрили могућност коришћења згуснутих горива или горива која се на ниским температурама претварају у густе супстанце сличне гелу. Нажалост, постоје многи аспекти које треба оптимизовати и препреке које треба превазићи пре него што гелирана горива могу прећи даље од фазе истраживања.

Опширније:

Погледајте „тихи” дрон са новом генерацијом јонског погона

Древни мужјаци трилобита везивали су женке током парења

Русија и Сједињене Државе имају авионе Судњег дана: како и где ће летети у случају смака света