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

  • Una extraña y antigua megaestructura acecha bajo el mar Báltico 14 febrero, 2024
    En la bahía alemana de Mecklenburg, a 21 metros de profundidad, los científicos han encontrado una antigua megaestructura que data de la Edad de Piedra, concretamente de hace más de 10.000 años. La estructura, que abarca una longitud de casi un kilómetro y está compuesta por piedras de distintos tamaños, desafía toda explicación natural: los […]
    Pablo Javier Piacente
  • Detectan por primera vez materia oscura en un cúmulo galáctico 14 febrero, 2024
    La materia oscura identificada, detectada indirectamente en un cúmulo conformado por miles de galaxias, podría ayudar a los científicos a comprobar la existencia de una estructura a gran escala que se extiende por todo el Universo: de esta forma, un "andamiaje" de materia oscura atravesaría todo el cosmos y sería el sostén de innumerables galaxias, […]
    Pablo Javier Piacente
  • El primer implante cerebral de Neuralink en un humano está rodeado de misterio 14 febrero, 2024
    Existen dudas sobre si el primer implante cerebral a un humano, anunciado por Elon Musk el 29 de enero, se ha producido realmente, ya que todo está rodeado de falta de transparencia, ausencia de certificación científica, escasos detalles sobre su tecnología, sus métodos y sus resultados.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Descubren un fármaco de animación suspendida que imita la hibernación 14 febrero, 2024
    Descubren un fármaco de "animación suspendida" que imita la hibernación y podría mejorar el trasplante de órganos, asegurar la supervivencia ante lesiones traumáticas y facilitar los viajes espaciales de larga duración.
    Redacción T21
  • La muerte los llama y ellos se juntan 13 febrero, 2024
    Un experimento desarrollado en "granjas de cadáveres" permitió comprobar que la descomposición de cuerpos humanos y de otras especies atrae siempre a las mismas variedades de microorganismos y hongos, sin importar el clima, la estación del año o la ubicación en el globo. Un mejor conocimiento de esta comunidad "universal" de descomponedores permitirá importantes avances […]
    Pablo Javier Piacente
  • Una corriente oceánica fundamental para el equilibrio climático podría anticipar su colapso 13 febrero, 2024
    Los científicos han descubierto una señal de advertencia clave antes que una corriente crucial del Atlántico colapse y sumerja al hemisferio norte en un verdadero caos climático: la Circulación de Vuelco Meridional del Atlántico (AMOC) genera una liberación de calor que ayuda a mantener a Europa, y también en parte a América del Norte, más […]
    Pablo Javier Piacente
  • Toda la biblioteca privada de Darwin ya está disponible en Internet 13 febrero, 2024
    La biblioteca privada de Charles Darwin ha sido completamente reconstruida y está disponible en Internet por primera vez, coincidiendo con el 215 cumpleaños del naturalista. El catálogo, de 300 páginas, contiene 7.400 títulos con un total de 13.000 volúmenes entre libros, escritos y revistas, que están al alcance de todo el mundo sin salir de […]
    Redacción T21
  • El metro de Londres implanta IA para vigilar la red subterránea 13 febrero, 2024
    El metro de Londres ha probado herramientas de vigilancia con IA en tiempo real para detectar posibles situaciones de riesgo o de conflicto y permitir al personal intervenir rápidamente. Detecta comportamientos agresivos e identifica a las personas que se cuelan sin pagar.
    Redacción T21
  • La memoria universal promete revolucionar a la informática 12 febrero, 2024
    La memoria universal podría reemplazar tanto a la RAM como al almacenamiento interno en los ordenadores de uso masivo, brindando una alternativa más rápida y más eficiente a nivel energético. Un nuevo estudio muestra un posible enfoque revolucionario de la memoria universal: empleando un nuevo material denominado GST467, los investigadores apreciaron que la memoria mejora […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los relámpagos volcánicos habrían encendido la llama de la vida en la Tierra primitiva 12 febrero, 2024
    Cuando la Tierra era joven y salvaje, los procesos en nuestro planeta transformaron una mezcla de ingredientes en lo necesario para impulsar la vida. Para esto es crucial el nitrógeno, un nutriente esencial para formar proteínas, aminoácidos y ácidos nucleicos. Los científicos han descubierto evidencias geológicas que indican que las descargas de rayos asociadas con […]
    Pablo Javier Piacente