Para ilmuwan di Lehigh University menggunakan alat tak terduga—mayones—untuk membantu mengungkap misteri fusi nuklir, sumber energi potensial yang tidak terbatas dan bersih.
Penelitian ini merupakan kelanjutan dari penelitian mereka sebelumnya yang diterbitkan pada tahun 2019, di mana mereka juga menggunakan mayones untuk mempelajari fisika di balik fusi.
Mengapa mayones?
Mayones berperilaku seperti benda padat tetapi mulai mengalir ketika diberi tekanan, meniru perilaku plasma yang penting dalam fusi nuklir.
“Kami menggunakan mayones karena ia berperilaku seperti benda padat, tetapi ketika terkena gradien tekanan, ia akan mengalir,” jelas Arindam Banerjee, seorang profesor di Universitas Lehigh.
Fusi nuklir
Fusi nuklir, proses yang menggerakkan Matahari, menghasilkan energi tak terbatas jika direplikasi di Bumi. Namun, mencapai kondisi ekstrem yang diperlukan untuk fusi—jutaan derajat dan tekanan yang sangat besar—adalah hal yang sangat menantang.
Salah satu pendekatannya, yang disebut fusi kurungan inersia (ICF), mengompres dan memanaskan kapsul kecil berisi hidrogen untuk menghasilkan plasma, suatu wujud materi yang dapat menghasilkan energi.
Tantangan signifikan dalam ICF adalah ketidakstabilan hidrodinamik, khususnya ketidakstabilan Rayleigh-Taylor, yang terjadi ketika material dengan kepadatan berbeda dihadapkan pada gradien tekanan dan kepadatan yang berlawanan.
Ketidakstabilan ini mengurangi hasil energi dari reaksi fusi.
Untuk mempelajari zat-zat yang mudah menguap ini dalam lingkungan yang terkendali, tim Banerjee menggunakan mayones dalam percobaan mereka.
Tim menggunakan fasilitas roda berputar khusus untuk mensimulasikan kondisi aliran plasma dan mengamati bagaimana perilaku mayones di bawah tekanan.
Hal ini membantu mereka memahami transisi antara fase yang berbeda seperti fase elastis dimana material kembali ke bentuk aslinya setelah tegangan dihilangkan dan fase plastis dimana ketidakstabilan dimulai.
Hasil bagus untuk desain fusi
Temuan tim ini adalah kunci untuk membuat kapsul fusi lebih stabil, dan secara efektif mencegah ketidakstabilan yang saat ini menghambat efisiensi reaksi fusi.
Dengan meningkatkan pemulihan elastis, para peneliti berharap dapat menunda atau sepenuhnya menekan ketidakstabilan ini.
Pada akhirnya, Banerjee dan timnya berkontribusi pada upaya global untuk mewujudkan energi fusi.
“Kami hanyalah salah satu roda penggerak dalam roda raksasa peneliti ini,” kata Banerjee, “dan kami semua berupaya membuat fusi inersia menjadi murah dan karenanya dapat dicapai.”
(dengan masukan dari Science Daily)
