400 kilómetros sobre la Tierra, los investigadores examinaron ondas en plasma complejo en condiciones de microgravedad y descubrieron que las micropartículas se comportaron de manera no uniforme en presencia de campos eléctricos variables. Informan algunos de los primeros hallazgos del Plasma-Kristall 4 PK-4 experimentar en Física de plasma , de AIP Publishing.
PK-4 es una colaboración entre la Agencia Espacial Europea y la Corporación Espacial Estatal Rusa "Roscosmos" para investigar plasmas complejos. Los plasmas complejos o polvorientos contienen electrones, iones y gas neutro, así como micropartículas como granos de polvo. Las micropartículasse vuelven altamente cargados en el plasma e interactúan fuertemente entre sí, lo que puede conducir a un comportamiento líquido o incluso cristalino dentro del plasma complejo. La propiedad más importante de dicho sistema es que las investigaciones de fenómenos físicos pueden realizarse en el individuo micro- nivel de partículas que permite nuevos conocimientos sobre la física de fluidos y estado sólido.
La gravedad distorsiona los experimentos de plasmas más complejos en la Tierra, por lo que el entorno de microgravedad en la Estación Espacial Internacional permite una investigación de otro modo imposible. En febrero de 2017, investigadores del Instituto DLR de Física de Materiales en el Espacio en el Centro Aeroespacial Alemán DLR y JointEl Instituto de Altas Temperaturas de la Academia de Ciencias de Rusia observó ondas de densidad de polvo u ondas de sonido visibles a medida que avanzaban por el plasma complejo.
En el experimento, una nube de micropartículas se desplazó en un plasma con una corriente continua constante y formó patrones de onda autoexcitados. Después de eso, se invirtió la polaridad de descarga. Aunque la intensidad de campo fue casi idéntica para ambas polaridades de descarga, los patrones de ondabifurcaciones exhibidas: una nueva cresta de ola se formó entre las dos crestas antiguas en la cabeza de la nube de micropartículas.
"El hallazgo más interesante fue que la velocidad de estas ondas depende en gran medida del campo eléctrico, que excita las ondas", dijo Mikhail Pustylnik, autor del artículo. "Esperamos encontrar este tipo de ondas en situaciones astrofísicas dondees posible que tengas polvo, en una cola de cometa, por ejemplo "
"Muchos procesos de plasma también se usan en la industria de semiconductores", dijo Pustylnik. El polvo plantea grandes desafíos para la industria de semiconductores porque las partículas pueden dañar una oblea de silicio durante la fabricación. A partir de este otoño, los investigadores planean experimentos adicionales que variaránrango de campos eléctricos cambiando la polaridad de la descarga.
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Materiales proporcionados por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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