Tendencias21
Un gel con la textura de la mermelada alimentará los cohetes del futuro

Un gel con la textura de la mermelada alimentará los cohetes del futuro

Un gel con la textura de la mermelada está siendo desarrollado por ingenieros y científicos alimentarios de la Universidad de Purdue. Según sus creadores, este gel puede servir como combustible con fines militares o en misiones espaciales. A diferencia de los propergoles sólidos y líquidos usados actualmente, este gel es más seguro y permite un mejor control de los motores. Las primeras pruebas se harán con un gel basado en agua. Los estudios se centran ahora en crear gotas uniformes del gel para conseguir combustiones uniformes y más suaves. Para ello, los científicos alimentarios están ayudando a los ingenieros, ya que están acostumbrados a hacer ese trabajo para ciertos alimentos. Por Raúl Morales.

Un gel con la textura de la mermelada alimentará los cohetes del futuro

Ingenieros y científicos alimentarios se han unido para desarrollar un nuevo tipo de combustible en forma de gel con la misma consistencia que la mermelada. Sus creadores lo han diseñado para mejorar la seguridad, el comportamiento y las posibilidades en aplicaciones militares y aeroespaciales.

Los geles son inherentemente más seguros que los líquidos porque no gotean. De esta manera, los militares pueden controlar mejor los cohetes que con los combustibles sólidos que usan en la actualidad. “Los motores que funcionan con gel son susceptibles de ser controlados con más precisión que los convencionales que usan propergol (sustancia energética para impulsar el motor de un cohete) sólido”, comenta Stephen Heister, profesor de aeronáutica y astronáutica de la Universidad de Purdue, en un comunicado.

“Se puede encender y apagar el motor, poner en punto muerto, acelerar o desacelerar”, asegura. “Se tiene mucho más control, lo que significa más posibilidades para los misiles. El propergol de gel tiende a tener un poco más de energía que los propergoles sólidos”.

Según Heister, este nuevo tipo de combustibles puede usarse para posicionar satélites de la NASA en misiones espaciales.

El equipo multidisciplinar incluye ingenieros mecánicos, aeronáuticos, astronáuticos, científicos alimentarios o biólogos de la propia Purdue, así como investigadores de las universidades de Iowa y Massachusetts.

El profesor de ingeniería mecánica Paul Sojka está construyendo un experimento para tomar vídeos de alta velocidad del comportamiento de este gel: chorros en forma de gel durante el proceso de inyección del combustible. Estos vídeos son grabados a una velocidad de 10.000 fotogramas por segundo, unas 300 veces más rápido que una película normal.

Entre el sólido y el líquido

“Estos chorros se mueven, hay pulsaciones y esas pulsaciones, creemos, permiten la formación de patrones específicos de aplicación y la formación de gotas”, dice Sojka. “Las propiedades viscosas del gel cambian dependiendo de lo rápido que fluya, lo cual no es muy común en líquidos como el agua o la gasolina, por ejemplo”.

Los geles son más complejos que los sólidos o los fluidos. Los fluidos se caracterizan por su viscosidad y los sólidos por su elasticidad. Dado que los geles comparten propiedades de ambos, son viscoelásticas.

Los cohetes del futuro podrían requerir que los propergoles con gel fueran aplicados por los inyectores en la cámara de combustión del motor a una media de miles de gramos por segundos. Para llegar a usar el gel, en cualquier caso, será necesario conocer cómo éste se rompe en gotas mientras es aplicado en la cámara de combustión.

Estos combustibles son hipergólicos, lo cual quiere decir que no necesitan ignición, sino que se encienden cuando se mezclan con un oxidante. Los tanques de combustible y del oxidante están separados y, cuando los chorros de ambos se mezclan, se forman gotas que prenden.

Las colisiones del combustible y del oxidante causan “ondas de impacto”. “Estamos intentando comprender el origen de estas ondas para ser capaces de controlarlas o capitalizarlas para hacer combustiones más suaves”, comenta Heister.

Gotas iguales

Uno de los retos ahora es crear gotas uniformes y relativamente pequeñas para el propergol. Los científicos alimentarios están muy acostumbrados con los procesos usados para crear gotas en algunos alimentos.

“La textura de esos alimentos está asociada con el porcentaje y el tipo de gotas”, comenta Osvaldo Campanella, ingeniero agrícola que también participa en esta investigación. “En una cámara de combustión también queremos controlar el tamaño de las gotas, pero por una razón bien diferente: queremos una combustión uniforme, para cual necesitamos controlar el tamaño de las gotas”.

Los investigadores trabajarán en primer lugar con geles basados en el agua. Eventualmente experimentarán usando propergoles actuales.

“Es muy parecido a una mermelada de naranja pero sin piel”, dice Heister. “Vamos a hacer este gel y vamos a presionarlo a través de unos orificios para estudiar cómo fluye y lo grandes que son las gotas. No descartamos hacer estudios con geles reales, que pueden ser bastante peligrosos y reactivos, por lo que los usaremos en cantidades pequeñas”.

Las propiedades vicoelásticas de estos geles no serán sólo medidas experimentalmente, sino que se harán modelos moleculares que permitirán a los investigadores predecir sus comportamientos y optimizar sus formulaciones.

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Ya es posible transmitir el tacto a través de Internet 26 junio, 2024
    Un nuevo estándar para la compresión y transmisión del sentido del tacto mediante Internet sienta las bases para la telecirugía, la teleconducción y nuevas experiencias de juego en línea, entre otras aplicaciones. El flamante estándar HCTI (Haptic Codecs for the Tactile Internet) es para el “tacto digital” lo que son JPEG, MP3 y MPEG para […]
    Pablo Javier Piacente
  • Las primeras muestras de la cara oculta de la Luna ya están en la Tierra 26 junio, 2024
    La cápsula de reingreso de la sonda Chang'e-6 de China, que transporta hasta dos kilogramos de materiales extraídos y perforados de la cuenca más antigua de la Luna ubicada en su lado oscuro, aterrizó este martes 25 de junio en la región de Mongolia Interior y fue rápidamente recuperada, según informó la Administración Nacional del […]
    Pablo Javier Piacente
  • La Tierra tendrá dos soles dentro de 1,3 millones de años y durante 60.000 años 26 junio, 2024
    Dentro de 1,3 millones de años, la Tierra tendrá una especie de segundo sol porque la estrella Gliese 710 se acercará a 1,1 años luz de la Tierra y la veríamos del mismo tamaño que Júpiter. Lo malo es que esa alteración cósmica puede provocar un episodio en nuestro planeta como el que acabó con […]
    Eduardo Martínez de la Fe
  • China descubre grafeno natural en la Luna 25 junio, 2024
    Investigadores chinos han descubierto recientemente grafeno natural de escasas capas por primera vez en la Luna, a partir de las muestras traídas a la Tierra por la sonda Chang'e 5. El hallazgo proporciona nuevos conocimientos sobre las actividades geológicas, la historia evolutiva y las características ambientales de la Luna.
    Pablo Javier Piacente
  • Los incendios forestales extremos se duplicaron en los últimos 20 años en todo el planeta 25 junio, 2024
    Una nueva investigación concluye que la frecuencia e intensidad de los incendios forestales extremos se ha más que duplicado en todo el mundo en las últimas dos décadas, debido al calentamiento global antropogénico y otros factores relacionados. Se trata de la primera ocasión en la cual los científicos pudieron trazar una tendencia global para los […]
    Pablo Javier Piacente
  • Detectado en el Mediterráneo el neutrino más energético del universo 25 junio, 2024
    El neutrino más potente jamás observado ha dejado su huella en las profundidades del Mediterráneo, aunque todavía se desconoce de qué rincón del universo procede. Los neutrinos cosmogénicos son los mensajeros de algunos de los eventos más cataclísmicos del cosmos.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA identifica seis formas diferentes de depresión 24 junio, 2024
    Los científicos han identificado seis formas biológicamente distintas de depresión gracias a la aplicación de la Inteligencia Artificial (IA) en estudios cerebrales. El hallazgo podría explicar por qué algunas personas no responden a los tratamientos tradicionales para la afección, como los antidepresivos y la terapia psicológica.
    Pablo Javier Piacente
  • La NASA pondrá en órbita una estrella artificial que revolucionará el estudio del Universo 24 junio, 2024
    La NASA encarará un ambicioso proyecto para colocar en órbita una estrella artificial: permitirá la calibración de telescopios a niveles previamente inalcanzables. El proyecto tiene como objetivo mejorar significativamente las mediciones de la luminosidad estelar y abordar varios otros desafíos que dificultan la astrofísica moderna.
    Pablo Javier Piacente
  • Los macacos nos enseñan cómo sobrevivir a un desastre natural 24 junio, 2024
    Los macacos de la isla caribeña de Puerto Rico se volvieron más tolerantes y menos agresivos después del huracán María, que los obligó a compartir la sombra de los árboles para sobrevivir al intenso calor.
    Redacción T21
  • Extrañas formas de vida se ocultan en antiguas cuevas de lava de Hawai 23 junio, 2024
    Científicos estadounidenses han logrado identificar una gran diversidad de especies microbianas únicas, que se han desarrollado en cuevas geotérmicas, tubos de lava y fumarolas volcánicas de la isla de Hawái. Estas estructuras subterráneas se formaron hace entre 65 y 800 años y reciben poca o ninguna luz solar, en ambientes similares a los que pueden encontrarse […]
    Pablo Javier Piacente