ד"ר ויקטור צ'רנוב - מחקר בנושא של דלקים במצב ג'ל.

אחד מכיווני המחקר בנושאי הנעה היום הוא מחקר בנושא של דלקים והודפים במצב ג'ל. ג'ל מושג על ידי הוספה של חומר מקריש לדלק נוזלי רגיל (כגון קרוסין). לאחר השלמת התהליך מתקבל ג'ל, שהוא נוזל לא ניוטוני בעל צמיגות גבוהה יותר מהנוזל המקורי, מאמץ כניעה ו-shear-thinning.

שתי התכונות אמנם נשמעות לא מוכרות לרוב הקוראים, אך למעשה אלה הן תכונות שפוגשים אותן ביום-יום. Shear-thinning זאת תכונה שאומרת שצמיגות הזורם יורדת ככל שמפעילים עליו יותר מאמצים. אנחנו רואים shear-thinning במשחת שיניים, שמתחילה לזרום רק כשאנחנו לוחצים עליה.

מאמץ כניעה אומר שהזורם לא יזרום כל המאמץ שהוא מרגיש קטן יותר ממאמץ הכניעה. אנחנו רואים מאמץ כניעה בקטשופ - להפוך את הבקבוק, או ללחוץ קצת, בדרך כלל לא עוזר. רק אחרי שעברנו סף מסויים בלחיצה, הקטשופ יתחיל לזרום.

שתי התכונות חשובות לדלקים משתי סיבות מרכזיות. הסיבה הראשונה היא בטיחות - אם הזורם לא זורם כשאנחנו לא רוצים שהוא יזרום, במקרה של תקלה יש סיכוי נמוך יותר לדליפה של דלק למקומות לא רצויים. הסיבה השניה היא אפשרות להוסיף אבקות מתכתיות לדלק. מתכות הן תוספת רצויה, שכן צפיפות האנרגיה שלהן גבוהה, אך במקרה של מערכות נוזליות ההוספה שלהן בעייתית - מתכות הן כבדות יותר מהדלקים שבשימוש, והן ישקו בנוזל. במקרה של ג'ל צמיג בעל מאמץ כניעה הבעיה הזאת נפתרת. כמו כן, תכונת ה-shear-thinning אמורה להבטיח שכשנפעיל כוחות על הדלק על מנת להעביר אותו לתא השריפה, הוא יתנהג כמו נוזל. למעשה, השאיפה שלנו לדלקים ג'לים היא מודל של "אחסון כמו מוצק, שימוש כמו נוזל".

בטכניון את המחקר בנושא ג'ל מוביל פרופסור בנבניסטה נתן מהפקולטה להנדסת אוירונוטיקה וחלל. במסגרת ההשתלמות לתואר שני ושלישי תחת הנחייתו ביצעתי מחקרים בנושאים שונים של הנעה בהודף ג'ל. במסגרת המסטר חקרתי השפעה של הפרעות על ריסוס של זורם מדמה ג'ל, ובמסגרת הדוקטורט חקרתי התנהגות של תרחיפים של חלקיקים מוצקים בזורמים לא-ניוטונים.