Los investigadores del MIT han colaborado con un equipo de científicos de la Universidad de Columbia Británica, la Universidad de Maryland, Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, y Google para llevar a cabo una investigación de varios años sobre la fusión en frío, un tipo de reacción nuclear benigna que se supone que ocurre en un aparato de sobremesa a temperatura ambiente.

En 1989, Se informó sobre experimentos de sobremesa que aumentaron las esperanzas de que se había logrado la fusión en frío. Si es verdad, esta forma de fusión podría potencialmente ser una fuente ilimitada, energía libre de carbono. Sin embargo, los investigadores no pudieron reproducir los resultados, y surgieron serias dudas sobre la validez del trabajo. El tema permaneció en gran medida inactivo durante 30 años. (A diferencia de, la investigación sobre la fusión "caliente" ha persistido, incluida la colaboración SPARC, que tiene como objetivo comercializar la tecnología de fusión.)

Yet-Ming Chiang, el profesor Kyocera en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales del MIT, forma parte del equipo patrocinado por Google que ahora está revisando la posibilidad de la fusión fría a través de rigurosos investigación revisada por pares. Un informe de progreso publicado hoy en Naturaleza describe públicamente la colaboración del grupo por primera vez.

El grupo, que incluyó a unos 30 estudiantes de posgrado, postdoctorados, y científicos del personal de todas las instituciones colaboradoras, aún no ha encontrado ninguna evidencia del fenómeno, pero sí encontraron nuevos conocimientos importantes sobre las interacciones metal-hidrógeno que podrían afectar las reacciones nucleares de baja energía. El equipo sigue entusiasmado con la investigación de esta área y espera que su viaje en curso inspire a otros miembros de la comunidad científica a contribuir con datos a este campo intrigante.

P:¿Cómo se involucró en un proyecto que muchos no considerarían?

Respuesta:Matt Trevithick SB '92, SM '94, gerente senior de programas en Google Research, se me acercó en la primavera de 2015 y lo hizo con bastante cautela, una especie de hurgar en los bordes al principio, y luego hizo estallar la pregunta, "¿Qué opinas de la fusión fría?" Y mi respuesta para él fue que no tenía una opinión de una forma u otra sobre los méritos científicos, porque en 1989, cuando estalló la historia de la fusión fría, Estaba trabajando a fondo en la superconductividad de alta temperatura, que se había roto en 1986-87. Estábamos investigando furiosamente en mi laboratorio sobre ese tema, y también había iniciado una empresa con colaboradores del MIT. Entonces la historia de la fusión fría vino y se fue, y yo estaba periféricamente consciente de ello.

Luego Matt preguntó si esto era algo en lo que podría estar interesado. Google reclutó a los colaboradores de este equipo sin decirnos lo que querían que se hiciera, sino preguntándonos qué nos parecería interesante hacer. Escribimos propuestas que fueron revisadas internamente. Lo que me resultó interesante es la idea de que la electroquímica, y especialmente la electroquímica de estado sólido, es una fuerza impulsora muy poderosa que puede crear estados inusuales de la materia. Hemos aplicado esa idea a baterías de alta energía y actuadores electroquímicos anteriormente, y éste era otro campo en el que la manipulación electroquímica de la materia podía resultar interesante.

Este proyecto se llevó a cabo de forma sigilosa. No queríamos que el hecho de que Google estuviera financiando investigaciones en esta área se convirtiera en una distracción. Durante los primeros años, ¡ni siquiera le dijimos a otros miembros de nuestro grupo la verdadera razón detrás de los experimentos de almacenamiento de hidrógeno que se están llevando a cabo en el laboratorio!

Ariel Jackson, un postdoctorado, tuvo un papel importante en el desarrollo de la propuesta original. Mas tarde, Daniel Rettenwander y Jesse Benck se unieron como posdoctorados, y David Young SB '12, SM '18 se incorporó como estudiante de posgrado. Juntos, perseguimos la idea de utilizar diferentes tipos de electrolitos, líquido, polímero, y cerámica, como el medio por el cual bombear electroquímicamente hidrógeno en el metal paladio con el fin de lograr un estado tan cargado como sea posible. También desarrollamos técnicas para medir la carga de forma dinámica con mayor precisión y exactitud que antes. Hasta la fecha, hemos podido alcanzar una relación H:Pd de 0,96, donde el máximo teórico es 1, medido con una incertidumbre de + o — 0.02. Estos resultados se acaban de publicar en Química de Materiales , y una medida del cuidado que tuvimos en este trabajo es el hecho de que la sección de información complementaria del documento tiene 50 páginas.

P:¿Qué has aprendido? y ¿por qué el grupo decidió publicar ahora?

A:El Naturaleza La publicación deja en claro que hasta la fecha no hemos descubierto pruebas contundentes de la fusión fría. Nuestro objetivo era ser escrupulosamente objetivos, y creo que hemos logrado evitar cualquier forma de "sesgo de confirmación". Sin embargo, También hemos aprendido que las altas concentraciones de deuterio que se presume que son necesarias para que ocurra la fusión fría son mucho más difíciles de alcanzar de lo que hubiéramos esperado. Y, Ha habido una serie de otros descubrimientos que han surgido como resultado del trabajo del grupo que son aplicables en otras áreas científicas.

La intención de Google desde el principio fue financiar un esfuerzo de colaboración multiinstitucional que funcionaría de manera silenciosa pero intensa, luego publique sus hallazgos en revistas revisadas por pares. Ahora es el momento adecuado para revelar que este proyecto existe, para decirle a la gente lo que hemos encontrado y lo que no hemos encontrado. No hemos terminado, en muchos sentidos, esto es solo el comienzo, y queremos que otros se unan al esfuerzo para investigar la ciencia de los materiales. electroquímica, y la física en torno a este tema.

P:¿Qué sigue en el MIT?

R:El proyecto en el MIT continúa, y estamos buscando sumarnos al equipo. Lo que hemos aprendido en los últimos tres años ha sugerido nuevas formas de usar la electroquímica y la ciencia de los materiales para crear hidruros metálicos altamente cargados:paladio seguro, pero también otros metales. Creemos que hemos encontrado ciertas perillas que podrían permitirnos crear estados de fase que antes no eran accesibles. Si podemos producirlos de forma controlable, serán materiales de destino muy interesantes para otros experimentos dentro del programa más amplio mirando, por ejemplo, producción de neutrones de la fusión deuterio-deuterio en un dispositivo de descarga de plasma en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley.

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un sitio popular que cubre noticias sobre la investigación del MIT, innovación y docencia.