Confinar um jato de plasma pode ser indutor de estresse, especialmente nos materiais de proteção. Observando os limites inerentes aos métodos de teste atualmente usados ​​para tais materiais, O professor Patrizio Antici e seus colegas propuseram uma solução inovadora:usar partículas aceleradas por laser para testar materiais sujeitos a condições adversas. Publicado recentemente no jornal Nature Communications , seu método é promissor para várias aplicações.

Em muitos domínios caracterizados pela exposição a alta energia, os materiais estão sujeitos a tensões intensas. Não importa qual seja a aplicação de alta energia - aeroespacial, Central nuclear, Certos equipamentos de pesquisa - a capacidade dos materiais de resistir ao estresse físico imposto a eles deve ser avaliada para evitar quebras.

O professor Antici trabalha com equipamentos de última geração que devem ser protegidos a todo custo contra o desgaste prematuro, e ele queria avaliar a eficácia das partículas aceleradas por laser na indução de estresse controlado nos materiais. Seu método era focar um feixe de partículas em materiais, incluindo tungstênio, grafite, titânio, tântalo e molibdênio, que são empregados em instalações que utilizam plasma ou para fusão por confinamento inercial ou magnético.

Atualmente, vários métodos são usados ​​para simular o desgaste e medir a resistência desses materiais, mas normalmente, eles fornecem apenas uma imagem parcial, requerem protocolos mais longos e são difíceis de modelar. Os experimentos de alta energia de Patrizio Antici demonstram que o feixe de prótons gerado a laser pode reproduzir danos equivalentes a vários meses de operação total das instalações, produzindo um ambiente hostil para os materiais. Os testes também são muito mais rápidos, pois podem ser realizados com instrumentos mais compactos e em alguns disparos únicos de laser. Comparado aos métodos convencionais, Este reproduz com mais precisão o ambiente operacional exato ao qual os materiais estão sujeitos.

O método inovador, que reproduz mecânica, elétrico, e tensão óptica em cinco materiais, pode ser usado para melhorar as instalações que enfrentam condições que garantem maior proteção.