p Explosões de plasma, chamados de jatos de plasma, têm inúmeras utilizações, desde o desenvolvimento de motores mais eficientes, que poderia um dia enviar espaçonaves a Marte, para usos industriais, como pulverizar revestimentos de nanomateriais em objetos 3-D. p Os jatos de plasma de descarga capilar são aqueles criados por uma grande corrente que passa por um gás de baixa densidade na chamada câmara capilar. O gás se ioniza e se transforma em plasma, uma mistura de elétrons e íons carregados positivamente. Quando o plasma se expande na câmara capilar devido ao aquecimento da energia do arco, o plasma é ejetado do bico capilar, formando o jato de plasma.

p Esta semana em Revisão de instrumentos científicos , um novo estudo examina como as dimensões do capilar que produz o plasma afetam o comprimento do jato. Pesquisadores da Universidade Huazhong de Ciência e Tecnologia descobriram que poderiam atingir o jato de plasma mais longo alterando as dimensões para maximizar a densidade de energia dentro da câmara capilar.

p "Os resultados experimentais mostram que o comprimento do jato de plasma mais longo pode ser obtido ajustando os fatores geométricos, "disse Jiaming Xiong, da Universidade de Ciência e Tecnologia de Huazhong e um dos autores. "Os jatos de plasma capilar têm uma ampla gama de aplicações e o comprimento do jato de plasma é um parâmetro característico importante."

p Estudos anteriores nesta área enfocaram a formação do jato de plasma e simulações numéricas do plasma de descarga capilar, mas poucos pesquisadores observaram como a estrutura do capilar influencia o tamanho do jato de plasma.

p Xiong e o grupo de pesquisadores montaram seu jato de plasma capilar sob pressão atmosférica normal com uma câmera para fotografar o comprimento do jato de plasma. O sistema capilar consiste em um eletrodo de pino para o lado do cátodo carregado negativamente do dispositivo de fornecimento de corrente, e um eletrodo de placa para o ânodo carregado positivamente. Uma parede isolante envolve o cátodo, criando uma câmara onde o gás ioniza quando eles aplicam um pulso de disparo.

p O plasma é ejetado através de um bico em forma de cone dentro do ânodo da câmara capilar. Variando o comprimento da câmara capilar, o diâmetro do cátodo e o comprimento da ponta do cátodo, os pesquisadores determinaram as melhores proporções para gerar o jato mais longo.

p O estudo sugere que as dimensões que oferecem a maior densidade de energia dentro da câmara produzirão o jato de plasma mais longo. À medida que o comprimento do capilar aumenta, a energia depositada no canal do arco também aumenta, mas apenas até certo ponto. Assim, há um comprimento de câmara ideal para maximizar a densidade de energia na câmara capilar.

p Adicionalmente, eles mostraram que aumentar o diâmetro do cátodo e o comprimento da ponta do cátodo encurta o jato de plasma, porque essas mudanças reduzem a energia depositada no canal do arco. Em seu próximo estudo, os pesquisadores usarão combinações de diferentes circuitos de descarga de pulso e energias de descarga para ver como esses fatores afetam o comprimento do jato de plasma.