Des scientifiques produisent des mousses d'or, d'argent et de cuivre – MINING.COM

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Les mousses d’or ultra-basse densité d’or, d’argent et de cuivre sont si petites qu’elles peuvent se glisser sur le dos des moustiques. Sur la photo, un moustique debout sur des fibres de coton porte un échantillon de l'aérogel d'or. Photo de Joshua DeOtte, Laboratoire national Lawrence Livermore.

Les scientifiques du laboratoire américain Lawrence Livermore ont créé des mousses d’or ultra-basse densité d’or, d’argent et de cuivre pour donner aux physiciens de meilleures sources de rayons X à utiliser lors des expériences menées au National Ignition Facility.

Cette installation est un grand dispositif de recherche sur la fusion par confinement inertiel à base laser qui utilise des lasers pour chauffer et comprimer une petite quantité de combustible à base d'hydrogène dans le but d'induire des réactions de fusion nucléaire.

"Nous examinons principalement des questions scientifiques fondamentales qui régissent la synthèse, l'assemblage et la mise en forme d'aérogels à base de nanofils métalliques", a déclaré le chercheur principal du projet, Michael Bagge-Hansen, dans un communiqué de presse.

Bagge-Hansen a expliqué que bien que le matériau s'appelle de la mousse, il n'est pas fabriqué par moussage. Il s’agit plutôt d’une nappe en forme de spaghetti de fils de taille nanométrique connectés de manière aléatoire, ayant la forme d’une guimauve miniature et contenant le même nombre ou moins d’atomes que l’air.

La mission du Centre national d’allumage est de réaliser un allumage par fusion avec un gain d’énergie élevé, et de soutenir la maintenance et la conception des armes nucléaires.

Pour mener cette expérience, le groupe de recherche a recherché différents métaux de densité ultra-basse pouvant être utilisés comme cibles pour des sources de rayons X à commande laser afin de poursuivre des expériences approfondies sur les propriétés de divers matériaux placés dans des conditions extrêmes possibles lors de la 192 les lasers de haute puissance sont dirigés à l'intérieur de la chambre cible.

Selon Tyler Fears, l'un des scientifiques impliqués dans le projet, chaque élément émet un ensemble caractéristique de rayons X lorsqu'il est chauffé par des lasers dans un plasma. «Les mousses métalliques peuvent imiter le gaz, même si elles sont fabriquées à partir de matériaux autres que le gaz à température ambiante», a-t-il déclaré.

Pour créer les mousses, l’équipe fige le nanofil dans un moule créateur de forme, généralement rempli d’un mélange d’eau et de glycérol. Lorsqu'il durcit, le nanofil ressemble à un maillage de spaghettis glacés.

Le matériau est ensuite retiré du moule et l'eau congelée est extraite en le remplaçant par le solvant acétone, qui est ensuite dissous dans un processus de séchage supercritique à l'aide de dioxyde de carbone liquide, ne laissant que le métal et l'air. «Le séchage supercritique garantit que le liquide se transforme en phase gazeuse sans créer de ménisque susceptible d’endommager la fragile structure en mousse métallique à ultra-basse densité», a déclaré Fears.

En utilisant ce procédé, les experts ont produit des mousses de cuivre et d’argent, qui se sont bien comportées à la National Ignition Facility.

En ce qui concerne les mousses d’or, Fears a déclaré qu’elles avaient encore tendance à tomber des supports qui les maintenaient devant les lasers. «C’est le défi que nous essayons de relever maintenant», a-t-il déclaré.

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