p A condutividade térmica é uma das propriedades físicas mais importantes da matéria quando se trata de compreender o transporte de calor, evolução hidrodinâmica e balanço de energia em sistemas que variam de objetos astrofísicos a plasmas de fusão. p No regime de matéria densa quente (WDM), dados experimentais são muito raros, tantos modelos teóricos permanecem não testados.

p Mas os pesquisadores do LLNL testaram a teoria desenvolvendo uma plataforma chamada "aquecimento diferencial" para realizar medições de condutividade térmica. Assim como a terra e a água na Terra aquecem de maneira diferente à luz do sol, um gradiente de temperatura pode ser induzido entre dois materiais diferentes. O fluxo de calor subsequente do material mais quente para o material mais frio é detectado por diagnósticos resolvidos no tempo para determinar a condutividade térmica.

p Em um experimento usando o laser Titan no Laboratório Jupiter Laser Facility, Os pesquisadores e colaboradores do LLNL conseguiram as primeiras medições de condutividade térmica de alumínio denso e quente - um material protótipo comumente usado no desenvolvimento de modelos - aquecendo um alvo de dupla camada de ouro e alumínio com prótons gerados a laser.

p "Dois diagnósticos resolvidos no tempo simultâneos forneceram dados excelentes para ouro, o material mais quente, e alumínio, o material mais frio, "disse Andrew Mckelvey, um estudante de graduação da Universidade de Michigan e o primeiro autor de um artigo publicado em Relatórios Científicos . "Os conjuntos de dados sistemáticos podem restringir a equação de estado de liberação (EOS) e a condutividade térmica."

p Ao comparar os dados com simulações usando cinco modelos de condutividade térmica existentes, a equipe descobriu que apenas dois concordam com os dados. O modelo mais comumente usado em WDM, chamado de modelo Lee-More, não concordou com os dados. "Estou feliz em ver aquele Purgatório, um modelo baseado em LLNL, concorda com os dados, "disse Phil Sterne, LLNL co-autor e líder do grupo de desenvolvimento e aplicação de EOS na Divisão de Física. "Esta é a primeira vez que esses modelos de condutividade térmica de alumínio são testados no regime WDM."

p "A discrepância ainda existe no início de até 15 picossegundos, "disse Elijah Kemp, quem é responsável pelos esforços de simulação. "Isso provavelmente se deve a condições de não equilíbrio, outra área de pesquisa ativa em WDM. "

p A equipe é liderada por Yuan Ping por meio de seu projeto de início de carreira, financiado pelo Departamento de Energia do Programa de Ciência de Energia de Fusão em Início de Carreira. "Esta plataforma pode ser aplicada a muitos pares de materiais e por vários métodos de aquecimento, incluindo partículas e aquecimento por raios-X, "Ping disse.