El método del cable explosivo o EWM es una forma de generar plasma que consiste en enviar un pulso de corriente eléctrica lo suficientemente fuerte a través de un cable delgado de algún material conductor de electricidad . El calentamiento resistivo vaporiza el cable y un arco eléctrico a través de ese vapor crea una onda de choque explosiva .
Los cables explosivos se utilizan como detonadores de explosivos , como fuentes de luz momentánea de alta intensidad y en la producción de nanopartículas metálicas .
Uno de los primeros casos documentados de uso de electricidad para fundir un metal ocurrió a finales de 1700 [1] y se atribuye a Martin van Marum , quien fundió 70 pies de alambre de metal con 64 botellas de Leyden como condensador. El generador de Van Marum fue construido en 1784 y ahora se encuentra en el Museo Teylers en los Países Bajos. Años más tarde, Benjamin Franklin vaporizó finas láminas de oro para grabar imágenes en papel. [2] [3] Si bien ni Marum ni Franklin en realidad provocaron el fenómeno del cable explosivo, ambos fueron pasos importantes hacia su descubrimiento.
Edward Nairne fue el primero en notar la existencia del método del alambre explosivo en 1774 con alambre de plata y cobre. Posteriormente, Michael Faraday utilizó EWM para depositar películas finas de oro mediante la solidificación de metal vaporizado en superficies adyacentes. Luego, los depósitos de vapor de gas metálico como resultado de EWM fueron estudiados por August Toepler durante el siglo XIX. La investigación espectrográfica del proceso, dirigida por JA Anderson, se generalizó en el siglo XX. Los experimentos de espectrografía permitieron una mejor comprensión y, posteriormente, los primeros atisbos de aplicación práctica. A mediados del siglo XX se produjeron experimentos con EWM como fuente de luz y para la producción de nanopartículas en alambres de aluminio, uranio y plutonio. congruentemente,Luis Álvarez y Lawrence H. Johnston del Proyecto Manhattan encontraron uso para EWM en el desarrollo de detonadores nucleares. [3] [4]
La investigación actual se centra en utilizar EWM para producir nanopartículas, así como en comprender mejor los detalles del mecanismo, como los efectos del entorno del sistema en el proceso.
Los componentes básicos necesarios para el método del alambre explosivo son un alambre conductor delgado y un capacitor. El alambre suele ser de oro, aluminio, hierro o platino, y suele tener menos de 0,5 mm de diámetro. El condensador tiene un consumo de energía de alrededor de 25 kWh/kg y descarga un pulso de densidad de corriente de 10 4 - 10 6 A/mm 2 , [5] que conduce a temperaturas de hasta 100.000 K. El fenómeno ocurre durante un período de tiempo de solo 10 −8 - 10 −5 segundos. [6]