Gli scienziati del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) hanno testato sperimentalmente le previsioni di uno studio del 2020 che ha studiato computazionalmente l'effetto della fusione sui microgetti metallici azionati dagli urti. Quel lavoro precedente prevedeva che la fusione del materiale di base non porta necessariamente a un aumento sostanziale della massa del getto.

Il team LLNL ha confermato le previsioni del comportamento del microgetto con esperimenti di microgetto di stagno liquido e solido. Il lavoro, guidato dallo scienziato LLNL David Bober, è presente nel Rivista di fisica applicata ed è stato scelto come scelta dell'editore.

Bober ha affermato che i microgetti sono importanti da studiare perché sono esempi di processi di getto ed espulsione più ampi che si verificano durante la fisica dello shock della materia condensata, significa qualsiasi cosa, dagli esplosivi all'impatto di asteroidi.

Bober ha affermato che il team è stato motivato da una serie di simulazioni eseguite dal fisico del design LLNL Kyle Mackay, che è anche co-autore del presente studio. Il lavoro condotto da Mackay può essere trovato qui e riassunto qui.

"Le simulazioni di Mackay hanno mostrato una tendenza molto sorprendente e fondamentalmente volevamo vedere se fosse reale, " ha detto Bober. "In particolare, quel lavoro ha predetto che la fusione del materiale di base potrebbe non sempre portare a un drammatico aumento della massa di materiale espulso da una caratteristica superficiale, che va contro la saggezza convenzionale di come queste cose dovrebbero funzionare."

La ricerca è stata condotta tagliando un piccolo solco nella parte superiore di una latta. La squadra ha quindi colpito il lato inferiore con un proiettile in rapido movimento. Ciò ha causato il lancio di un getto di stagno simile a un fluido dal solco e nel percorso di un intenso raggio di raggi X.

"Abbiamo usato quei raggi X e una serie di telecamere ad alta velocità per scattare una serie di immagini del jet di latta volante, che poi ci permette di calcolare cose come la massa e la velocità del getto, " ha detto Bober. "Per la capacità di fare tutto questo, siamo in debito con molti colleghi, in particolare quelli del settore della compressione dinamica presso l'Advanced Photon Source presso l'Argonne National Laboratory."

Bober si è detto entusiasta di spiegare come si verificano i risultati in natura e nelle simulazioni. Il team ha recentemente raccolto dati di follow-up che misurano la fase locale dei getti e pianifica anche scatti futuri per esplorare i parametri materiali che ritengono possano essere i più importanti per il fenomeno.

"Il team ha ancora del lavoro da fare per capire cosa sta succedendo esattamente negli esperimenti, " ha detto Bober. "Spero che siamo sulla strada per migliorare i modelli ejecta dettagliando la fisica che accade intorno alla transizione di fusione".