រ៉េអាក់ទ័រ fusion គឺសំខាន់ជាដបម៉ាញេទិកដែលមានដំណើរការដូចគ្នាដែលកើតឡើងនៅក្នុងព្រះអាទិត្យ។ ឥន្ធនៈ Deuterium និង tritium បញ្ចូលគ្នាដើម្បីបង្កើតជាចំហាយនៃអ៊ីយ៉ុង អេលីយ៉ូម នឺត្រុង និងកំដៅ។ នៅពេលដែលឧស្ម័នអ៊ីយ៉ូដក្តៅនេះ-ហៅថាប្លាស្មា-ឆេះ កំដៅនោះត្រូវបានផ្ទេរទៅទឹកដើម្បីបង្កើតចំហាយទឹកដើម្បីបង្វែរទួរប៊ីនដែលបង្កើតអគ្គិសនី។ ប្លាស្មាដែលមានកំដៅខ្លាំង បង្កការគំរាមកំហែងឥតឈប់ឈរចំពោះជញ្ជាំងរ៉េអាក់ទ័រ និងឧបករណ៍បង្វែរ (ដែលយកកាកសំណល់ចេញពីរ៉េអាក់ទ័រប្រតិបត្តិការ ដើម្បីរក្សាប្លាស្មាឱ្យក្តៅល្មមអាចឆេះបាន)។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ Chad Parish មកពីមន្ទីរពិសោធន៍ជាតិ Oak Ridge នៃនាយកដ្ឋានថាមពលបាននិយាយថា "យើងកំពុងព្យាយាមកំណត់ឥរិយាបថជាមូលដ្ឋាននៃវត្ថុធាតុប្រឈមមុខនឹងប្លាស្មា ជាមួយនឹងគោលដៅនៃការយល់ដឹងកាន់តែប្រសើរឡើងអំពីយន្តការនៃការរិចរិល ដូច្នេះយើងអាចវិស្វកម្មសម្ភារៈថ្មីដ៏រឹងមាំ" ។ គាត់គឺជាអ្នកនិពន្ធជាន់ខ្ពស់នៃការសិក្សានៅក្នុងទិនានុប្បវត្តិរបាយការណ៍វិទ្យាសាស្ត្រដែលបានរុករកការរិចរិលនៃសារធាតុ tungsten ក្រោមលក្ខខណ្ឌទាក់ទងនឹងរ៉េអាក់ទ័រ។

ដោយសារតែ tungsten មានចំណុចរលាយខ្ពស់បំផុតនៃលោហធាតុទាំងអស់ វាគឺជាបេក្ខភាពសម្រាប់វត្ថុធាតុដើមដែលប្រឈមមុខនឹងប្លាស្មា។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារភាពផុយរបស់វា រោងចក្រថាមពលពាណិជ្ជកម្មទំនងជាត្រូវបានផលិតពីយ៉ាន់ស្ព័រ ឬសមាសធាតុផ្សំ។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការរៀនអំពីរបៀបដែលការទម្លាក់គ្រាប់បែកបរមាណូដ៏ខ្លាំងក្លាប៉ះពាល់ដល់មីក្រូទស្សន៍ tungsten ជួយវិស្វករកែលម្អសម្ភារៈនុយក្លេអ៊ែរ។

Parish បាននិយាយថា "នៅខាងក្នុងរោងចក្រថាមពលរួមបញ្ចូលគ្នាគឺជាវិស្វករបរិស្ថានដ៏ឃោរឃៅបំផុតដែលមិនធ្លាប់មានត្រូវបានស្នើសុំឱ្យរចនាសម្ភារៈសម្រាប់" ។ "វាអាក្រក់ជាងផ្នែកខាងក្នុងនៃម៉ាស៊ីនយន្តហោះទៅទៀត។"

អ្នកស្រាវជ្រាវកំពុងសិក្សាពីអន្តរកម្មនៃប្លាស្មា និងសមាសធាតុម៉ាស៊ីន ដើម្បីបង្កើតសម្ភារៈដែលលើសពីការផ្គូផ្គងសម្រាប់លក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការដ៏អាក្រក់បែបនេះ។ ភាពជឿជាក់នៃសម្ភារៈគឺជាបញ្ហាសំខាន់ជាមួយបច្ចេកវិជ្ជានុយក្លេអ៊ែរបច្ចុប្បន្ន និងថ្មី ដែលជះឥទ្ធិពលយ៉ាងសំខាន់លើការចំណាយលើការសាងសង់ និងប្រតិបត្តិការរបស់រោងចក្រថាមពល។ ដូច្នេះវាមានសារៈសំខាន់ណាស់ចំពោះសម្ភារៈវិស្វកម្មសម្រាប់ភាពរឹងនៃវដ្តជីវិតដ៏វែង។

សម្រាប់ការសិក្សាបច្ចុប្បន្ន អ្នកស្រាវជ្រាវនៅសាកលវិទ្យាល័យកាលីហ្វ័រញ៉ា សាន់ឌីអាហ្គោ បានទម្លាក់គ្រាប់បែក tungsten ជាមួយនឹងប្លាស្មាអេលីយ៉ូម នៅថាមពលទាប ធ្វើត្រាប់តាមរ៉េអាក់ទ័រ លាយបញ្ចូលគ្នាក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតា។ ទន្ទឹមនឹងនេះដែរ អ្នកស្រាវជ្រាវនៅ ORNL បានប្រើប្រាស់កន្លែងស្រាវជ្រាវអ៊ីយ៉ុងចម្រុះដើម្បីវាយលុក tungsten ជាមួយនឹងអ៊ីយ៉ុងអេលីយ៉ូមថាមពលខ្ពស់ដែលធ្វើត្រាប់តាមលក្ខខណ្ឌដ៏កម្រ ដូចជាការរំខានប្លាស្មា ដែលអាចផ្ទុកថាមពលច្រើនមិនធម្មតា។

ដោយប្រើមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងបញ្ជូន ការស្កែនបញ្ជូនមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុង ការស្កែនមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុង និងអេឡិចត្រុង ណាណូគ្រីស្តាល់ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រកំណត់លក្ខណៈនៃការវិវត្តនៃពពុះនៅក្នុងគ្រីស្តាល់តង់ស្តែន និងរូបរាង និងការរីកលូតលាស់នៃរចនាសម្ព័ន្ធដែលហៅថា "សរសៃពួរ" ក្រោមលក្ខខណ្ឌថាមពលទាប និងខ្ពស់។ ពួកគេបានបញ្ជូនសំណាកគំរូទៅក្រុមហ៊ុនមួយឈ្មោះថា AppFive សម្រាប់ precession electron diffraction ដែលជាបច្ចេកទេសគ្រីស្តាល់អេឡិចត្រុងកម្រិតខ្ពស់ ដើម្បីសន្និដ្ឋានអំពីយន្តការនៃការលូតលាស់ក្រោមលក្ខខណ្ឌផ្សេងៗ។

អស់រយៈពេលពីរបីឆ្នាំមកនេះ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានដឹងហើយថា តង់ស្តែនឆ្លើយតបទៅនឹងប្លាស្មា ដោយបង្កើតជាដុំគ្រីស្តាល់លើមាត្រដ្ឋានរាប់ពាន់លានម៉ែត្រ ឬ nanometers ដែលជាម៉ូដតូចមួយនៃប្រភេទ។ ការសិក្សាបច្ចុប្បន្នបានរកឃើញថា tendrils ដែលផលិតដោយការទម្លាក់គ្រាប់បែកដែលមានថាមពលទាបគឺលូតលាស់យឺត ល្អិតល្អន់ និងរលោងជាងមុន - បង្កើតជាកំរាលព្រំក្រាស់ជាង - ជាងអ្វីដែលបង្កើតឡើងដោយការវាយលុកដោយថាមពលខ្ពស់។

នៅក្នុងលោហធាតុ អាតូមសន្មតថាមានការរៀបចំរចនាសម្ព័ន្ធប្រកបដោយសណ្តាប់ធ្នាប់ជាមួយនឹងចន្លោះដែលបានកំណត់រវាងពួកវា។ ប្រសិនបើអាតូមត្រូវបានផ្លាស់ទីលំនៅ កន្លែងទំនេរ ឬ "កន្លែងទំនេរ" នៅតែមាន។ ប្រសិនបើវិទ្យុសកម្ម ដូចជាបាល់ប៊ីយ៉ា វាយអាតូមចេញពីកន្លែងរបស់វា ហើយទុកកន្លែងទំនេរ នោះអាតូមនោះត្រូវទៅកន្លែងណាមួយ។ វា​កកកុញ​ខ្លួន​វា​រវាង​អាតូម​ផ្សេង​ទៀត​នៅ​ក្នុង​គ្រីស្តាល់ ដែល​ក្លាយ​ជា​អន្តរកម្ម។

ប្រតិបត្តិការម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ fusion-reactor ធម្មតាបង្ហាញឧបករណ៍បង្វែរទៅនឹងលំហូរខ្ពស់នៃអាតូមអេលីយ៉ូមដែលមានថាមពលទាប។ លោក Parish បានពន្យល់ថា "អ៊ីយ៉ុងអេលីយ៉ូមមិនវាយលុកខ្លាំងគ្រប់គ្រាន់ក្នុងការបុកបាល់ប៊ីយ៉ាដនោះទេ ដូច្នេះវាត្រូវតែជ្រៀតចូលទៅក្នុងបន្ទះឈើដើម្បីចាប់ផ្តើមបង្កើតពពុះ ឬពិការភាពផ្សេងទៀត"។

អ្នកទ្រឹស្ដីដូចជា Brian Wirth ដែលជាប្រធានអភិបាល UT-ORNL បានយកគំរូតាមប្រព័ន្ធនេះ ហើយជឿថាសម្ភារៈដែលត្រូវបានផ្លាស់ទីលំនៅពីបន្ទះឈើ នៅពេលដែលពពុះបង្កើតបានក្លាយទៅជាបណ្តុំនៃសរសៃពួរ។ Parish បាននិយាយថា អាតូម Helium ដើរជុំវិញបន្ទះឈើដោយចៃដន្យ។ ពួកវាបុកទៅនឹងអេលីយ៉ូមផ្សេងទៀត ហើយចូលរួមជាមួយកម្លាំង។ នៅទីបំផុតចង្កោមមានទំហំធំល្មមអាចគោះអាតូម tungsten ចេញពីទីតាំងរបស់វា។

“រាល់ពេលដែលពពុះកើនឡើង វារុញអាតូម tungsten ពីរបីបន្ថែមទៀតចេញពីកន្លែងរបស់ពួកគេ ហើយពួកគេត្រូវទៅកន្លែងណាមួយ។ ពួកគេនឹងត្រូវបានទាក់ទាញទៅលើផ្ទៃ។ "នោះយើងជឿថាគឺជាយន្តការដែល nanofuzz ​​បង្កើត" ។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រកុំព្យូទ័រដំណើរការការក្លែងធ្វើនៅលើកុំព្យូទ័រទំនើបដើម្បីសិក្សាសម្ភារៈនៅកម្រិតអាតូមិច ឬទំហំណាណូម៉ែត្រ និងមាត្រដ្ឋានពេលវេលាណាណូវិនាទី។ វិស្វករស្វែងយល់ពីរបៀបដែលវត្ថុធាតុប្រឡាក់ ប្រេះ ហើយមានឥរិយាបទបើមិនដូច្នេះទេបន្ទាប់ពីការប៉ះពាល់នឹងប្លាស្មារយៈពេលយូរ លើមាត្រដ្ឋានប្រវែងសង់ទីម៉ែត្រ និងម៉ោង។ លោក Parish ដែលការពិសោធន៍បានបំពេញចន្លោះចំណេះដឹងនេះ ដើម្បីសិក្សាពីសញ្ញាដំបូងនៃការរិចរិលសម្ភារៈ និងដំណាក់កាលដំបូងនៃការលូតលាស់របស់ nanotendril បាននិយាយថា "ប៉ុន្តែមានវិទ្យាសាស្រ្តតិចតួចនៅក្នុងរវាង" ។

ដូច្នេះ​តើ​ហ្វូង​ល្អ​ឬ​អាក្រក់? លោក Parish បាននិយាយថា "Fuzz ទំនងជាមានទាំងសារធាតុអាក្រក់ និងមានប្រយោជន៍ ប៉ុន្តែរហូតទាល់តែយើងដឹងបន្ថែមអំពីវា យើងមិនអាចវិស្វករសម្ភារៈដើម្បីព្យាយាមលុបបំបាត់ភាពអាក្រក់ ខណៈពេលដែលសង្កត់ធ្ងន់ទៅលើអ្វីដែលល្អនោះទេ"។ ម្យ៉ាងវិញទៀត តង់ស្ទីនមិនច្បាស់អាចទទួលយកបន្ទុកកំដៅដែលនឹងបំបែកសារធាតុ tungsten ភាគច្រើន ហើយសំណឹកគឺតិចជាង 10 ដងក្នុងភាពច្របូកច្របល់ជាង tungsten ច្រើន។ នៅផ្នែកខាងដក សារធាតុ nanotendrils អាចបំបែកចេញ បង្កើតជាធូលីដែលអាចធ្វើឲ្យប្លាស្មាត្រជាក់។ គោលដៅបន្ទាប់របស់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រគឺដើម្បីរៀនពីរបៀបដែលសម្ភារៈវិវត្ត និងរបៀបដែលវាងាយស្រួលក្នុងការបំបែក nanotendrils ចេញពីផ្ទៃ។

ដៃគូ ORNL បានបោះពុម្ពផ្សាយការពិសោធន៍មីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងស្កែនថ្មីៗ ដែលបំភ្លឺឥរិយាបទ tungsten ។ ការសិក្សាមួយបានបង្ហាញថាការលូតលាស់របស់ tendril មិនបានដំណើរការក្នុងទិសដៅណាមួយដែលពេញចិត្តនោះទេ។ ការស៊ើបអង្កេតមួយផ្សេងទៀតបានបង្ហាញថា ការឆ្លើយតបនៃ tungsten ដែលប្រឈមមុខនឹងប្លាស្មាទៅនឹងលំហូរនៃអាតូមអេលីយ៉ូមបានវិវត្តន៍ពី nanofuzz ​​តែប៉ុណ្ណោះ (នៅលំហូរទាប) ទៅ nanofuzz ​​បូកនឹងពពុះ (នៅលំហូរខ្ពស់) ។

ចំណងជើងនៃក្រដាសបច្ចុប្បន្នគឺ "Morphologies of tungsten nanotendrils លូតលាស់ក្រោមការប៉ះពាល់អេលីយ៉ូម" ។