Солнце делает энергию, плавя водородные атомы, каждого с одним протоном, в атомы гелия, которые содержат два протона. Гелий – побочный продукт этой реакции. Хотя это не угрожает окружающей среде, это наносит ущерб материалам, должен был сделать реактор сплава.«Гелий – элемент, о котором мы обычно не думаем как являющийся вредным», сказал доктор Майкл Демкович, адъюнкт-профессор в Отделе Материаловедения и Разработки. «Это не токсично и не парниковый газ, который является одной причиной, почему сила сплава так привлекательна».
Однако, если Вы вызываете гелий в твердом материале, он пузырится, во многом как пузыри углекислого газа в газированной воде.«Буквально, Вы получаете эти пузыри гелия в металле, которые остаются там навсегда, потому что металл тверд», сказал Демкович. «Поскольку Вы накапливаете все больше гелия, пузыри начинают соединяться и разрушать весь материал».
Работая с командой исследователей в Национальной лаборатории Лос-Аламоса в Нью-Мексико, Demkowicz занялся расследованиями, как гелий ведет себя в наносложных твердых частицах, материалы, сделанные из стопок толстых металлических слоев. Их результаты, недавно изданные в Научных Достижениях, были удивлением. Вместо того, чтобы делать пузыри, гелий в этих материалах сформировал длинные каналы, напомнив вены в живых тканях.«Мы сдулись тем, что мы видели», сказал Демкович. «Поскольку Вы помещаете все больше гелия в этих наносоединениях, вместо того, чтобы разрушить материал, вены на самом деле начинают связывать, заканчиваясь натуральный из сосудистой системы».
Это открытие прокладывает путь к стойким к гелию материалам, должен был сделать энергию сплава реальностью. Demkowicz и его сотрудники полагают, что гелий может переместиться через сети вен, которые формируются в их наносоединениях, в конечном счете выходя из материала, не нанося дальнейший ущерб.Demkowicz сотрудничал с Ди Чэнем, Нэн Ли, Кевином Болдуином и Юнцян Ваном от Национальной лаборатории Лос-Аламоса, а также бывшей студенткой Диной Юрьевой из Массачусетского технологического института. Проект был поддержан Лабораторной программой Целенаправленного исследования и развития в Национальной лаборатории Лос-Аламоса.
«Применения к реакторам сплава – просто верхушка айсберга», сказал Демкович. «Я думаю, что большая картина здесь находится в vascularized твердых частицах, которые отчасти похожи на ткани с сосудистыми сетями. Что еще могло быть транспортировано через такие сети?
Возможно, тепло или электричество или даже химикаты, которые могли помочь материалу самозажить».