O le fusuaga fa'afefiloi ose fagu maneta o lo'o iai fa'agasologa tutusa e tutupu i le la.O le Deuterium ma le tritium o lo'o fa'asu'u fa'atasi e fai ai se ausa o ion helium, neutrons ma le vevela.A o mu lenei kasa vevela—ua taʻua o le plasma—o le vevela lea e ave i le vai e fai ai le ausa e liliu ai turbine e maua ai le eletise.Ole plasma fa'aaasa tele o lo'o fa'atupuina ai se fa'amata'u faifai pea i le puipui o le reactor ma le divertor (lea e aveese otaota mai le reactor o lo'o fa'agaioia e fa'amumu ai le plasma e mu).

"O loʻo matou taumafai e faʻamautinoa le uiga autu o mea e faʻasaga i le plasma ma le sini ia malamalama atili i faiga faʻaleagaina ina ia mafai ai ona matou inisinia malosi, mea fou," o le tala lea a Chad Parish o le Matagaluega o Energy's Oak Ridge National Laboratory.O ia o le tusitala sinia o se suesuega i le api talaagaLipoti Faasaienisina suʻesuʻeina le faʻaleagaina o le tungsten i lalo o tulaga e faʻatatau i le reactor.

Talu ai ona o le tungsten o loʻo i ai le pito sili ona liusuavai o metala uma, o se sui tauva mo mea e faʻasaga i le plasma.Ae peitai, ona o lona pala, o se fale gaosi oloa e sili atu ona faia i se u'amea tungsten po'o se mea tu'ufa'atasi.Po o le a lava, o le aʻoaʻoina pe faʻafefea ona aʻafia le malosi o le atomic bombardment tungsten microscopically fesoasoani i inisinia faʻaleleia mea faaniukilia.

"I totonu o se fale afi fusifusia o loʻo i ai ni inisinia siʻosiʻomaga sili ona sauā na talosagaina e mamanuina mea mo," o le tala lea a Parish.“E sili atu le leaga nai lo totonu o se afi vaalele.”

O loʻo suʻesuʻeina e le au suʻesuʻe le fesoʻotaʻiga o le plasma ma masini masini e fai ai mea e sili atu nai lo le fetaui mo ia tulaga faigata.O le fa'atuatuaina o meafaitino ose fa'afitauli autu lea i tekinolosi faaniukilia o lo'o i ai nei ma e iai sona a'afiaga tele i le fausiaina ma le fa'aogaina o tau o fale eletise.O lea e taua tele le inisinia mea mo le malosi i le umi o le olaga.

Mo le suʻesuʻega o loʻo i ai nei, o tagata suʻesuʻe i le Iunivesite o Kalefonia, San Diego, na osofaʻia le tungsten i le plasma helium i le maualalo o le malosi e faʻataʻitaʻiina ai se faʻaputu fusi i lalo o tulaga masani.I le taimi nei, na faʻaogaina e le au suʻesuʻe i le ORNL le Multicharged Ion Research Facility e osofaʻia ai le tungsten faʻatasi ai ma le malosi o le helium ion e faʻataʻitaʻiina tulaga e le masani ai, e pei o le faʻalavelave plasma e ono teuina ai le tele o le malosi.

I le faʻaaogaina o le microscopy eletise eletise, suʻesuʻeina o le eletise eletise eletise, suʻesuʻeina o le electron microscopy ma le electron nanocrystallography, na faʻaalia e saienitisi le faʻaleleia o bubbles i totonu o le tioata tungsten ma le foliga ma le tuputupu aʻe o fausaga e taʻua o "tendrils" i lalo o tulaga maualalo ma maualuga.Na latou auina atu faʻataʻitaʻiga i se kamupani e taʻua o le AppFive mo le faʻasologa o le electron diffraction, o se faʻataʻitaʻiga eletise eletise eletise, e faʻaalia ai le tuputupu aʻe i lalo o tulaga eseese.

Mo ni nai tausaga, ua iloa ai e saienitisi e tali atu le tungsten i le plasma e ala i le faia o ni mata tioata i le fua o le piliona o le mita, po o le nanometers—o se mutia laʻitiiti.O su'esu'ega o lo'o i ai nei na iloa ai o a'oa'o e maua mai i le tu'iina o le malosi maualalo e fa'agesegese le tuputupu a'e, sili atu ona lelei ma lamolemole-e fai ai se kapeta mafiafia o fuzz-nai lo na mea na faia e le osofa'iga maualuga-malosi.

I u'amea, o atoms e fa'atulagaina se fa'atulagaga fa'atulagaina ma ni avanoa fa'amalamalama i le va.Afai e aveese se atomu, e tumau pea se nofoaga gaogao, po o le "vacancy".Afai o le radiation, e pei o se polo piliati, e tu'itu'i ese ai se atoma mai lona nofoaga ma tu'u ai se avanoa, e tatau ona alu le atomu i se mea.E fa'apipi'i i le va o isi atoma i totonu o le tioata, ma avea o se vaeluagalemu.

O le fa'agaioiga masani o le fusu'aga e fa'aalia ai le fa'a'ese'ese i se fa'aoso maualuga o atoma o le helium e maualalo le malosi."O le helium ion e le o lava le lavea e fai ai le polo piliati, o lea e tatau ai ona sosolo i totonu o le lattice e amata ai ona faʻatupu ni faʻafefe poʻo isi faʻaletonu," o le faʻamatalaga lea a Parish.

O le aufailotu e pei o Brian Wirth, o le Nofoa a le Kovana o le UT-ORNL, ua latou fa'ata'ita'iina le faiga ma talitonu i mea e alu ese mai le lattice pe a avea mafui'e ma poloka fau fale.O le helium atoms e feoai solo i luga o le lattice, fai mai Parish.Latou te feto'ai i isi helium ma aufaatasi.Mulimuli ane ua lava le lapo'a o le fuifui e tu'itu'i ai se atomu tungsten mai lona nofoaga.

"O taimi uma lava e tupu ai le pulupulu e tuleia ai se ulugalii sili atu tungsten atoms mai o latou nofoaga, ma e tatau ona latou o i se mea.O le a tosina atu i latou i luga,” o le tala lea a Parish."O lena, matou te talitonu, o le masini lea e faia ai lenei nanofuzz."

Saienitisi fa'akomepiuta e fa'atautaia fa'ata'ita'iga i luga o masini komepiuta e su'esu'e ai mea i lo latou tulaga fa'atomu, po'o le nanometer lapopoa ma nanosecond taimi fua.E su'esu'e e Inisinia pe fa'afefea ona fa'aleagaina meafaitino, ta'e, ma se isi mea e amio pe a umi ona fa'apa'ia i le plasma, ile senitimita le umi ma le itula."Ae sa itiiti lava le faasaienisi i le va," o le tala lea a Parish, o lana suʻega na faʻatumuina ai lenei avanoa o le malamalama e suʻesuʻe ai faʻailoga muamua o mea faʻaleagaina ma le amataga o le tuputupu aʻe o le nanotendril.

E lelei pe leaga le fuzz?“E foliga mai o le Fuzz e iai mea leaga ma aoga, ae sei vagana ua tatou iloa atili e uiga i ai, e le mafai ona tatou inisinia mea e taumafai e aveese le leaga ae faʻamamafa le lelei,” o le tala lea a Parish.O le isi itu, o le tungsten fuzzy e mafai ona ave ai le vevela e mafai ona ta'e ai le tele o le tungsten, ma o le tafia e 10 taimi e itiiti ifo ai le fuzzy nai lo le tele o le tungsten.I le itu itiiti, e mafai ona gau ese nanotendrils, fausia ai se pefu e mafai ona faʻamafanafanaina le plasma.O le isi sini a saienitisi o le aʻoaʻoina lea pe faʻafefea ona faʻatupuina mea ma le faigofie ona talepe ese nanotendrils mai luga.

O paaga a le ORNL na faʻasalalau faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga eletonika lata mai e faʻamalamalamaina amioga tungsten.O se su'esu'ega e tasi na fa'aalia ai le tuputupu a'e o le tendril e le'i fa'agasolo i so'o se tulaga e mana'omia.O le isi suʻesuʻega na faʻaalia ai o le tali atu o le tungsten faʻasaga i le plasma i le helium atom flux na tupu mai i le nanofuzz ​​naʻo (i le maualalo o le flux) i le nanofuzz ​​faʻatasi ai ma bubbles (i le maualuga maualuga).

O le ulutala o le pepa o loʻo i ai nei o le "Morphologies of tungsten nanotendrils tupu aʻe i lalo o le helium."