Ett team av mekaniska ingenjörer vid Texas A&M University har hittat ett sätt att generera plasma under vattnet genom att kopiera rekarnas snäppverkan. I deras tidning publicerad i tidningen Vetenskapliga framsteg , gruppen beskriver hur de skapade en mekanisk snappande räkklo i sitt labb och hur bra det fungerade.

Forskare har under en tid kunnat skapa plasma under vattnet - mestadels genom att använda el. Svetsning sker under vattnet med just en sådan teknik. Lasrar har också använts, men ingen av metoderna är särskilt effektiva. I denna nya insats, forskarna försökte komma fram till ett mer effektivt sätt att generera plasma under vattnet genom att efterlikna handlingarna hos de snappande räkorna.

Tidigare forskning har visat att snappande räkor kan producera både en chockvåg och plasma med hjälp av sin överdimensionerade klo. Räkorna kan generera båda genom att stänga sin klo mycket snabbt, tvinga en kolv till ett uttag som driver ut en ström av vatten. Vattnet rör sig så snabbt att det bildas en bubbla - som omedelbart kollapsar. Det plötsliga lågtrycksområdet tvingar upp temperaturen mycket snabbt, gör saker så heta att ljusemitterande plasma produceras.

För att återskapa mekaniken i räkklo, forskarna samlade smälta skal kvar av räkor och genom att ta skanningar av riktiga räkklor. Det resulterade i en design (fem gånger större än originalet) som teamet använde för att 3D-skriva ut sin egen snappande räkklo. Deras modell skilde sig på några subtila sätt, dock, eftersom de ville att klon skulle knäppa utan att använda muskler-de skapade spänning med en fjäderbelastad stång, till exempel, som fick den övre delen av kloen att snurra snabbt ner på kolven.

När de testar sin klo, forskarna fann att den kunde troget återskapa verkan av de riktiga räkorna-avstängning resulterade i produktion av en chockvåg och produktion av ljusemitterande plasma. De fann också att de kunde minska storleken på klo utan att påverka dess prestanda - i räkorna, klon måste vara stor för att rymma muskeln som slår klon stängd. De tror att ytterligare tweaking kan leda till utvecklingen av en enhet som är lämplig för att producera plasma i tillräckliga mängder för borr- eller svetsapplikationer.

© 2019 Science X Network