14 ноября 2017

Ученые  МГТУ им. Н.Э. Баумана изучили фронт «горения» кристаллов в комплексной плазме

Ученые МГТУ им. Н.Э. Баумана изучили фронт «горения» кристаллов в комплексной плазме

Ученые НОЦ “Фотоника и ИК-техника” МГТУ им. Н.Э. Баумана совместно с коллегами из Германии и Франции исследовали процесс горения на уровне отдельных частиц, используя содержащую твердые частицы плазму. Они показали, что при определенных условиях плазменный кристалл становится неустойчивым, демонстрируя процесс, похожий на распространение фронта горения в твердых веществах. О своей работе ученые рассказали в журнале Physical Review E. Исследования поддержаны грантами Российского научного фонда (РНФ).

Авторы работы использовали в своем исследовании комплексную плазму. Такая система образуется при попадании достаточно малых (микронных размеров) частиц в плазму — ионизированный газ. В плазме эти частицы заряжаются и начинают вести себя подобно атомам, которые слишком малы для изучения (в противоположность микронным «псевдоатомам») и которые невозможно увидеть в режиме реального времени. Благодаря этому пылевую плазму можно успешно использовать в качестве модели для изучения коллективных явлений в классических жидкостях и кристаллах на уровне отдельных частиц.

По словам одного из авторов работы, ведущего научного сотрудника МГТУ им. Н.Э. Баумана Станислава Юрченко, горение на таком уровне еще никто систематически не изучал. «Мы обнаружили, что при определенных условиях плазменный кристалл становится неустойчив, в центральной области кристалла, которую мы называем областью поджига, энергия микрочастиц начинает очень сильно расти, и возникает явление, физически эквивалентное распространению фронта горения в химически реактивных средах», — рассказал Станислав Юрченко.

Подобные исследования позволят изучить, например, влияние степени дефектности химически реактивных кристаллов в твердом топливе на особенности их горения. Кроме того, результаты исследования могут пригодиться при синтезе новых материалов, которые образуются в результате самоподдерживающихся реакций, физически очень похожих на горение, как, например, высокотемпературный синтез карбида кремния. Это соединение используют при изготовлении инструментов для резки и шлифовки, а также в конструкциях, работающих в агрессивных химических условиях и в радиоактивной среде (к примеру, в химических и ядерных реакторах).

(по материалам российских СМИ)

Ваш браузер — Internet Explorer

К сожалению, этот браузер уже устарел: он уже не поддерживает новые веб-технологии и не соответствует современным веб-стандартам, поэтому некоторые элементы на странице могут отображаться некорректно. В этой связи, рекомендуется обновить Ваш браузер до последней версии или использовать альтернативные браузеры бесплатно, такие как Google Chrome, Mozilla Firefox, Yandex, Opera