Generare velocemente campi elettromagnetici ad alta intensità

Campi elettromagnetici
ENEA brevetta tecnica per generare campi elettromagnetici ad alta intensità in tempi ridotti. Varie le applicazioni concrete possibili.

Innovazione: ENEA brevetta tecnica per generare campi elettromagnetici ad alta intensità in tempi ridotti. Possibili applicazioni nel campo della scienza dei materiali, medico, biologico e aerospaziale.

Generare campi elettromagnetici ad alta intensità, che raggiungono il valore massimo in tempi molto rapidi e agiscono su grandi volumi, per possibili applicazioni nell’ambito dell’accelerazione di particelle e in campo medico, biologico, aerospaziale e della scienza dei materiali. È l’oggetto del nuovo brevetto ENEA realizzato dai ricercatori del Dipartimento Fusione e Tecnologie per la Sicurezza Nucleare che sono riusciti a realizzare una tecnica per caricare velocemente un materiale attraverso la sua interazione con un impulso laser ad alta intensità di energia.

“Oltre all’alta intensità in tempi estremamente ridotti, anche inferiori ad un miliardesimo di secondo, ciò che fornisce unicità al nostro brevetto è lo schema di generazione e sincronizzazione dei campi con l’impulso laser che li genera”, spiega Fabrizio Consoli ricercatore ENEA del Laboratorio Sorgenti, Diagnostiche e Interazione Laser Materia, inventore del brevetto insieme a Riccardo De Angelis, Pierluigi Andreoli, Mattia Cipriani, Giuseppe Cristofari e Giorgio Di Giorgio.

Campi elettromagnetici oltre l’ordine del milione Volt su metro

Attraverso la tecnica sviluppata si possono ottenere campi elettrici che arrivano a superare l’ordine del milione di V/m (Volt su metro) e possono spingersi teoricamente sino al miliardo di V/m. Inoltre, il brevetto ha il vantaggio di poter essere impiegato in strutture compatte, visto che attualmente prestazioni più o meno simili sono raggiunte solo con dispositivi estremamente ingombranti, noti come pulsed power supply/accelerator.

“Il campo elettrico ha un profilo che può essere sinusoidale o approssimabile ad impulsi che possono essere ripetuti nel tempo. In questi casi si possono ottenere tempi di salita (ovvero tempi che il campo impiega per raggiungere il suo valore massimo) minori di un milionesimo di secondo. Questo significa che i campi vengono creati e poi annullati molto repentinamente, risultando così utili per applicazioni molto avanzate”, conclude Consoli.

La pubblicazione e il brevetto

L’attività di ricerca che ha portato al brevetto è stata pubblicata in un articolo sulla rivista scientifica internazionale High Power Laser Science and Engineering che ha ricevuto il premio come articolo dell’anno 2020. Il brevetto – che ha usufruito di un finanziamento del Ministero dello Sviluppo Economico per avvicinare l’invenzione all’applicazione industriale – nasce come prodotto di interesse industriale dell’attività di ricerca ENEA sulla fusione a confinamento inerziale per produrre energia tramite l’irraggiamento di una piccola sfera di combustibile (deuterio e trizio) con un elevato numero di fasci laser di alta energia e potenza. In questo settore, ad agosto scorso, è stato conseguito un risultato storico in un esperimento condotto alla National Ignition Facility (NIF) del Lawrence Livermore National Laboratory negli Stati Uniti

Materiali

Progettazione di componenti a “memoria di forma”

I materiali a memoria di forma, comunemente indicati con l’acronimo SMA (Shape Memory Alloys), costituiscono una classe di leghe metalliche caratterizzate dalla capacità di recuperare una forma geometrica predeterminata dopo aver subito deformazioni apparenti permanenti, grazie a un particolare meccanismo

La modellazione dei contatti nelle analisi agli elementi finiti
Quaderni di progettazione

La modellazione dei contatti nelle analisi agli elementi finiti

Un cosiddetto “problema di contatto” è classificabile come una non linearità al contorno, in cui sia lo spostamento, sia la forza di contatto sono incognite del problema. A differenza di altri tipi di simulazione in cui alcuni nodi della mesh

Design thinking

Un approccio innovativo sviluppato dalla Flinders University lancia la nuova corsa all’oro

Un approccio innovativo sviluppato dalla Flinders University promette di trasformare il recupero dell’oro da rifiuti elettronici e minerali, eliminando l’uso di reagenti tossici. L’oro rappresenta una risorsa strategica per l’industria globale, impiegato in settori che spaziano dall’elettronica all’aerospazio, dalla medicina

Avatr: la rivoluzione della produzione automobilistica intelligente
Design thinking

Avatr: la rivoluzione della produzione automobilistica intelligente

Il nuovo impianto “fabbrica-5G-AI” ad alta automazione di Avatr Technology a Chongqing (Cina), frutto della cooperazione con Changan, Huawei e China Unicom, apre un’era di produzione flessibile e iper-personalizzata nel mercato EV. Negli ultimi anni la transizione verso la mobilità