Cómo domar una onda expansiva exprés
La onda expansiva golpea la superficie y esta comienza a arrugarse, como una alfombra sobre la que se pasa bruscamente el pie. Estas arrugas crecen, se enrollan en vórtices y mezclan todo a su alrededor. En la fusión nuclear, esa mezcla es un gran problema: el combustible no se comprime de manera uniforme y la reacción se apaga.
Los físicos han encontrado una manera de detener este proceso sin tocar la propia onda. Imprimieron en 3D un blanco con cavidades bajo la superficie. La onda de choque, al atravesar las cavidades, se divide en varias ondas más débiles que llegan en momentos distintos. Como resultado, la superficie apenas se arruga: el crecimiento de la inestabilidad se suprime en más de un 70%.
El experimento se realizó con radiografía de rayos X, que muestra el proceso en detalle. Resultó que el papel principal lo desempeña el impulso alargado en el tiempo, no el debilitamiento de la onda ni la curvatura de la superficie. Esto abre el camino para controlar la inestabilidad en reactores de fusión y otros sistemas de alta densidad de energía.
La inestabilidad de Richtmyer-Meshkov surge cuando una onda de choque atraviesa la frontera entre dos medios de distinta densidad, por ejemplo, aire y helio. Se puede observar incluso en un fregadero de cocina: una gota de agua que cae en aceite crea vórtices similares.
En la ciencia ficción, las naves suelen estar protegidas por campos de fuerza que amortiguan las ondas de choque. Aquí se aplica el mismo principio, pero en lugar de un campo, se usa una estructura de material ingeniosamente diseñada.