บาคาร่าเว็บตรง นักวิจัยในแคนาดาได้ค้นพบว่าการเพิ่มอนุภาคนาโนลงในเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนอย่างง่ายสามารถเปลี่ยนลักษณะของการเผาไหม้ได้อย่างมาก Sepehr Mosadegh และเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบีย Okanagan Campus และZentekใน Thunder Bay Ontario ได้แสดงให้เห็นว่าสารเติมแต่งสามารถเพิ่มการสลายตัวของเชื้อเพลิงให้กลายเป็นหยดของเหลวขนาดเล็กได้ด้วย
การเติมเอธานอลเหลวที่มีอนุภาคเล็ก ๆ ของกราฟีนออกไซด์
ภายใต้สภาวะที่แตกต่างกัน การค้นพบของพวกเขาในวันหนึ่งอาจนำไปสู่การเพิ่มเชื้อเพลิงให้กับเครื่องยนต์อากาศยาน ทำให้พวกเขาเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
ในการศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ นักวิจัยได้สำรวจวิธีการปรับปรุงลักษณะการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนด้วยการเติมอนุภาคนาโน ตอนนี้ Mosadegh และเพื่อนร่วมงานได้ศึกษาว่าอนุภาคนาโนช่วยเพิ่มการทำให้เป็นละอองในเชื้อเพลิงเหลวได้อย่างไร การทำให้เป็นละอองเกี่ยวข้องกับของเหลวที่ก่อตัวเป็นหยดเล็กๆ ซึ่งช่วยให้การเผาไหม้มีประสิทธิภาพมากขึ้น
ยังมีอีกมากที่ต้องเรียนรู้เกี่ยวกับแง่มุมบางอย่างของกระบวนการนี้ รวมถึงอัตราการเกิดละอองและการแตกตัวของละอองจะส่งผลต่ออัตราการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงอย่างไร เพื่อศึกษาผลกระทบเพิ่มเติม ทีมงานได้เติมเชื้อเพลิงเอธานอลบริสุทธิ์ด้วยอนุภาคนาโนกราฟีนออกไซด์สามประเภทที่แตกต่างกัน โดยแต่ละชนิดจะถูกออกซิไดซ์ในระดับที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ ทีมงานยังได้ปรับเปลี่ยนเงื่อนไขต่าง ๆ รวมถึงความเข้มข้นของอนุภาคนาโนในเชื้อเพลิง อุณหภูมิของเชื้อเพลิง และขนาดของอนุภาคนาโน
กล้องความเร็วสูงพิเศษ
สำหรับการวัดแต่ละครั้ง นักวิจัยได้ใช้อินฟราเรดสเปกโทรสโกปีร่วมกับกล้องความเร็วสูงพิเศษ เพื่อหาปริมาณว่าตัวแปรเหล่านี้ส่งผลต่อคุณภาพของการเผาไหม้อย่างไร พวกเขามีความสนใจเป็นพิเศษในการวัดการหน่วงเวลาการจุดระเบิด ซึ่งเป็นช่วงเวลาระหว่างการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงกับการเริ่มต้นการเผาไหม้ พวกเขายังดูที่อัตราการเผาไหม้เชื้อเพลิงและความเร็วที่เอทานอลถูกทำให้เป็นละออง ผลกระทบของสภาพอากาศของเครื่องบินลำเลียงอาจเพิ่มขึ้นถึงสามเท่าในช่วงกลางศตวรรษ
จากการทดลอง Mosadegh และเพื่อนร่วมงานค้นพบว่าอัตราการเผาไหม้สามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการเพิ่มความเข้มข้นของอนุภาคนาโนเป็น 0.1% ในขณะที่ใช้กราฟีนออกไซด์ที่ลดลงเป็นสารเจือปน สิ่งนี้ทำให้เกิดสภาวะที่ดีที่สุดสำหรับการถ่ายเทความร้อนอย่างรวดเร็วทั่วทั้งเอทานอล: ทำให้เกิดการแตกตัวเป็นอะตอมที่รุนแรง ในกรณีที่ดีที่สุด อัตราการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงสามารถเพิ่มขึ้นได้ถึง 8.4%
ผลลัพธ์เหล่านี้อาจมีนัยสำคัญสำหรับการใช้งานหลายอย่างที่ใช้ไฮโดรคาร์บอนเป็นแหล่งเชื้อเพลิง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ทีมงานของ Mosadegh เสนอว่าเครื่องยนต์อากาศยานที่ใช้เชื้อเพลิงที่เจือด้วยอนุภาคนาโนสามารถปล่อยคาร์บอนในปริมาณที่น้อยกว่า ในขณะเดียวกันก็มีพลังมากขึ้น หากประสบความสำเร็จในระดับการค้า นวัตกรรมนี้อาจเป็นก้าวสำคัญในความพยายามที่จำเป็นอย่างเร่งด่วนในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์โดยอุตสาหกรรมการบิน
ปัญหาหนึ่งคือสิ่งนี้ต้องการความรู้ว่านิวตริโน
มีปฏิสัมพันธ์กับนิวเคลียสของอะตอมอย่างไร Adi Ashkenaziจากมหาวิทยาลัยเทลอาวีฟในอิสราเอลอธิบายว่า “การสร้างพลังงานของนิวตริโนขึ้นใหม่ก็เหมือนกับการดูดอกไม้ไฟบนท้องฟ้าและพยายามหาพลังงานที่จุดชนวนให้เกิดการระเบิดด้วยการเห็นสีสันที่สวยงามทั้งหมด “มีพารามิเตอร์อิสระมากมายในการจำลอง”
เครื่องตรวจจับแต่ละตัวมักจะถูกปรับเทียบด้วยลำแสงนิวตริโน อย่างไรก็ตาม นิวตริโนถูกผลิตขึ้นโดยการสลายตัวของอนุภาคเท่านั้น ซึ่งเป็นการสุ่มโดยเนื้อแท้ ดังนั้นการผลิตลำแสงนิวตริโนที่มีพลังงานเดี่ยวจึงเป็นไปไม่ได้ สิ่งนี้ทำให้การปรับเทียบฟลักซ์ที่เข้ามาที่เครื่องตรวจจับในแต่ละพลังงานในแบนด์วิดท์การตรวจจับไม่สามารถทำได้ อย่างไรก็ตาม นักวิจัยจากการทำงานร่วมกันของ e4ν (อิเล็กตรอนสำหรับนิวตริโน) ได้ใช้ทางเลือกที่เรียบง่ายและน่าประหลาดใจในการศึกษาว่านิวเคลียสมีปฏิสัมพันธ์กับอิเล็กตรอนอย่างไร คานอิเล็กตรอนแบบพลังงานเดียวสร้างได้ง่ายโดยใช้เครื่องเร่งอนุภาค และ Hen กล่าวว่าแม้ว่าฟิสิกส์พื้นฐานของปฏิกิริยาระหว่างอิเล็กตรอนกับนิวเคลียสจะแตกต่างจากปฏิกิริยาระหว่างนิวตริโน-นิวเคลียส แต่ความยากลำบากที่แท้จริงในการจำลองเกิดขึ้นจากอันตรกิริยาระหว่างโปรตอนและนิวตรอน ในนิวเคลียส
นิวทริโนรุ่นง่าย“โดยพื้นฐานแล้ว อิเล็กตรอนเป็นนิวตริโนรุ่นธรรมดา ดังนั้นสิ่งที่คุณคิดว่าคุณรู้เกี่ยวกับนิวตริโน ถ้าแบบจำลองเดียวกันนั้นไม่สามารถอธิบายข้อมูลอิเล็กตรอนได้ มันผิด” เฮนกล่าว
นักวิจัย e4ν จึงร่วมมือกับ CLAS Collaboration ซึ่งตั้งอยู่ในเวอร์จิเนีย (Hen และ Ashkenazi เป็นสมาชิกของทั้งสองกลุ่ม) เพื่อศึกษาข้อมูลการกระเจิงจากปี 1999 ซึ่งอิเล็กตรอนของพลังงานที่รู้จักกระจัดกระจายไปตามเป้าหมายของคาร์บอน ฮีเลียม หรือเหล็ก พวกเขาเลือกชุดย่อยของสิ่งเหล่านี้ซึ่งการกระเจิงค่อนข้างง่าย – ผลิตอิเล็กตรอนที่ตรวจพบเพียงตัวเดียวและโปรตอนหนึ่งตัว ในบทความเรื่องNatureนักวิจัยได้วิเคราะห์ปฏิกิริยาของอิเล็กตรอนราวกับว่าพวกมันเป็นนิวตริโน โดยใช้การจำลองแบบมาตรฐานเพื่อสร้างพลังงานของอนุภาคที่เกิดขึ้นใหม่ สำหรับคาร์บอน การจำลองเพียง 30-40% เท่านั้นที่ประเมินพลังงานให้อยู่ภายใน 5% ของพลังงานลำแสงจริง สำหรับธาตุเหล็กมีสัดส่วนเพียง 20-25% เท่านั้น นิวตริโนปลอดเชื้อถูกกำจัดโดย MicroBooNE แต่ส่วนที่เกินลึกลับนั้นยังไม่สามารถอธิบายได้
“คุณไม่ควรแปลกใจที่โมเดลไม่เห็นด้วยกับข้อมูลมากนัก” เอริค ซิมเมอร์แมนแห่งมหาวิทยาลัยโคโลราโด โบลเดอร์กล่าว “มีการสร้างแบบจำลองปฏิสัมพันธ์ของนิวทริโนมากมาย และพวกมันก็มีความผันแปรค่อนข้างมากในการคาดการณ์ของพวกเขา… ฉันคิดว่าคุณค่าหลักของงานนี้ก็คือชุดข้อมูลนี้น่าจะทำให้แบบจำลองดีขึ้นได้ หากยังไม่ได้ดำเนินการ ” บาคาร่าเว็บตรง
