Cientistas do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL) testaram experimentalmente as previsões de um estudo de 2020 que investigou computacionalmente o efeito da fusão em microjatos de metal acionados por choque. Esse trabalho anterior previu que a fusão do material de base não leva necessariamente a um aumento substancial na massa do jato.

A equipe do LLNL confirmou as previsões do comportamento do microjet com experimentos de microjet de estanho líquido e sólido. O trabalho, liderado pelo cientista LLNL David Bober, é apresentado no Journal of Applied Physics e foi escolhido como escolha do editor.

Bober disse que microjatos são importantes para estudar porque são exemplos de processos de jato e ejeção mais amplos que ocorrem em toda a física de choque de matéria condensada, significando qualquer coisa de explosivos a impacto de asteróide.

Bober disse que a equipe foi motivada por um conjunto de simulações realizadas pelo físico projetista do LLNL Kyle Mackay, que também é coautor do presente estudo. O trabalho liderado por Mackay pode ser encontrado aqui e resumido aqui.

"As simulações de Mackay mostraram uma tendência muito surpreendente e basicamente queríamos ver se era real, "Bober disse." Especificamente, esse trabalho previu que o derretimento do material de base nem sempre pode levar a um aumento dramático na massa do material ejetado de um elemento de superfície, o que vai contra a sabedoria convencional de como essas coisas devem funcionar. "

A pesquisa foi realizada cortando uma pequena ranhura no topo de uma folha de flandres. A equipe então atingiu o lado inferior com um projétil de movimento rápido. Isso fez com que um jato fluido de estanho fosse lançado da ranhura para a frente de um intenso feixe de raios-X.

"Usamos aqueles raios-X e uma série de câmeras de alta velocidade para tirar uma série de fotos do jato de estanho voando, que nos permite calcular coisas como a massa e a velocidade do jato, "Bober disse." Pela capacidade de fazer tudo isso, estamos em dívida com muitos colegas, especialmente aqueles no Setor de Compressão Dinâmica na Fonte Avançada de Fótons no Laboratório Nacional de Argonne. "

Bober disse que está animado para explicar como os resultados ocorrem na natureza e em simulações. A equipe recentemente coletou dados de acompanhamento medindo a fase local dos jatos e também planejou planos futuros para explorar os parâmetros materiais que eles acham que podem ser os mais importantes para o fenômeno.

"A equipe ainda tem trabalho pela frente para entender o que exatamente está acontecendo nos experimentos, Bober disse. "Espero que estejamos no caminho para melhorar os modelos de material ejetado, detalhando a física que acontece em torno da transição do derretimento."