CONCENTRAÇÃO DE ENERGIA LOCALIZADA

Classificação IPC

Prioridades unionistas

Resumo técnico

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CONCENTRAÇÃO DE ENERGIA LOCALIZADA".[0001] A presente invenção refere-se a métodos e aparelhos para produzir energias localizadas muito altas. A mesma refere-se especificamente, embora não seja exclusivamente, à geração de energias localizadas suficientemente altas para gerar uma fusão nuclear.[0002] O desenvolvimento de potência de fusão tem sido uma área de investimentos massivos de tempo e dinheiro por muitos anos. Tal investimento foi amplamente centralizado no desenvolvimento de um reator de fusão de grande escala, a grandes custos. Entretanto, há outras teorias que preveem mecanismos muito mais simples e menos dispendiosos para criar fusão. É de interesse, neste documento, o conceito de guarda-chuva "fusão de confinamento interno", que usa forças mecânicas (tais como ondas de choque) para concentrar e focar energia em volumes muito pequenos.[0003] Uma grande parte da confiança potencial em métodos alternativos de fusão de confinamento interno é proveniente das observações de um fenômeno chamado sonoluminescência. Isso ocorre quando um líquido que contém bolhas de tamanho adequado é acionado com uma frequência específica de ultrassom. A onda de pressão faz com que as bolhas se expandam e, em seguida, entrem em colapso muito violentamente; um processo geralmente chamado de cavitação inerte. O rápido colapso da bolha leva a uma compressão de não equilíbrio que faz com que o conteúdo aqueça até um determinado ponto em que o mesmo emite luz [Gaitan, D. F., Crum, L. A., Church, C. C., and Roy, R. A., Journal of the Acoustical Society of America, 91(6), 3.166 a 3.183 junho (1992)]. Houve vários esforços para intensificar tal processo e um grupo declarou observar a fusão [Taleyarkhan, R. P., West, C. D., Cho, J. S., Lahey, R. T., Nigmatulin, R. I., and Block, R. C., Science, 295(5561), 1.868 a 1.873 março (2002)]. Entretanto, os resultados observados ainda não foram validados ou replicados, apesar do esforço substancial [Shapira, D. and Saltmarsh, M., Physical Review Letters, 89(10), 104302 setembro (2002)]. Esse não é o único mecanismo proposto que levou à luminescência a partir do colapso de bolhas; entretanto, é o mais documentado. A luminescência também foi observada a partir de uma bolha que sofreu colapso através de uma forte onda de choque [Bourne, N. K. e Field, J. E., Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series A-Mathematical Physical and Engineering Sciences, 357(1751), 295 a 311 fevereiro (1999)]. É tal segundo mecanismo, isto é, o colapso de uma bolha com o uso de uma onda de choque, ao qual a presente invenção se refere.[0004] Foi proposto no documento no U.S. 7445319 disparar gotas esféricas de água que se movem a uma velocidade muito alta (~ 1 km/s) para um alvo rígido para gerar uma onda de choque intensa. Tal onda de choque pode ser usada para realizar o colapso de bolhas que foram nucleadas e, subsequentemente, se expandiram para o interior da gotícula. É dentro da bolha que sofre o colapso que a patente mencionada acima espera que a fusão ocorra. O mecanismo de geração de onda de choque através de impacto de gotícula de alta velocidade sobre uma superfície foi estudado experimentalmente e numericamente no passado e é bem documento (inclusive um trabalho por um dentre os inventores da presente patente, [Haller, K. K., Ventikos, Y., Poulikakos, D., and Monkewitz, P., Journal of Applied Physics, 92(5), 2.821 a 2.828 setembro (2002)]). A presente invenção difere do documento no U.S. 7445319, embora os mecanismos fundamentais sejam similares, porque a mesma não utiliza um impacto de gotícula de alta velocidade.[0005] A presente invenção tem por objetivo fornecer alternativas às técnicas mencionadas anteriormente e também pode apresentar outras aplicações. Quando visualizada a partir de um primeiro aspecto, a invenção fornece um método para produzir uma concentração localizada de energia caracterizado pelo fato de que compreende criar uma onda de choque que se propaga através de um meio não gasoso de modo a ser incidente sobre um contorno entre o meio não gasoso e um meio gasoso formado por pelo menos um orifício em uma barreira que separa o meio não gasoso de um meio gasoso, formando assim, um jato transversal no outro lado do orifício que é incidente sobre uma superfície-alvo que compreende uma reentrância que é espaçada da barreira no meio gasoso.[0006] A invenção também se estende a um aparelho para produzir uma concentração localizada de energia caracterizado pelo fato de que compreende: um meio gasoso; um meio não gasoso separado do meio gasoso através de uma barreira que compreende pelo menos um orifício na mesma; uma superfície-alvo que compreende uma reentrância que é espaçada da barreira no meio gasoso; e meios para criar pelo menos uma onda de choque que se propaga através do dito meio não gasoso de modo a ser incidente sobre um contorno formado através do dito orifício, formando assim, um jato transversal no outro lado do orifício.[0007] Foi mostrado no documento no WO 2011/138622 que uma interação entre uma onda de choque em um meio não gasoso e um meio gasoso, por exemplo, uma onda de choque que atinge uma bolha de gás no interior de um líquido, pode gerar um jato transversal de alta velocidade do meio não gasoso que se move através do meio gasoso, o que resulta em um jato que sofre um impacto no lado de sotavento da bolha. De acordo com a presente invenção, isso é adicionalmente desenvolvido. O jato transversal criado através da onda de choque incidente sobre o contorno aprisiona um volume ou "bolha" do meio gasoso contra o alvo. Isso gera uma intensa concentração de energia no interior do gás através de dois mecanismos. O primeiro mecanismo é uma simples transferência de energia cinética a partir do jato até uma energia potencial e, subsequentemente, em energia de calor devido ao fato de que a bolha é comprimida enquanto o mesmo detém o movimento do jato. Isso inclui aquecimento através de choque de arco que se move na frente do jato e inclui o aquecimento gerado pelo ricochete de tal choque de arco e as interações subsequentes de choques resultantes adicionais confinadas na bolha.[0008] O segundo mecanismo é a transferência de energia a partir da convergência da onda de choque gerada pelo impacto entre o jato e a superfície do alvo que se propaga a partir do jato para o interior da bolha adjacente. Conforme a borda da onda de choque se propaga em direção ao volume aprisionado, a mesma é focalizada, de modo a formar um círculo de contração. Quando tal onda de choque eventualmente é focalizada de modo descendente, próxima a um ponto, isso resulta em pressões temperaturas extremamente altas na bolha comprimida. A grande redução na densidade do meio em que a onda de choque se desloca que vai desde o jato até a bolha significa que a onda de choque gera temperaturas muito altas na bolha, especificamente, conforme a mesma se converge a um ponto.[0009] O jato transversal criado quando a onda de choque no meio não gasoso incide sobre o meio gasoso, acelera a partir do contorno entre os meios não gasoso e gasoso até sua alta velocidade na superfície-alvo em que o mesmo aprisiona e comprime um volume de gás. Conforme o jato continua através do meio gasoso, o mesmo continua a acelerar conforme a onda de choque é convergida. Portanto, fornecendo-se o espaçamento da superfície-alvo a partir do orifício na barreira, isso é, onde o jato transversal é primeiramente formado no contorno, o jato tem espaço para acelerar adicionalmente, de modo que alcance uma velocidade mais alta mediante o impacto sobre a superfície-alvo do que sem tal espaçamento. O espaçamento máximo da superfície-alvo a partir do orifício no contorno é determinado através do ponto em que o jato transversal começa a se tornar instável e, portanto, é rompido de modo a formar uma aspersão de gotículas. Portanto, o espaçamento da superfície-alvo a partir do orifício na barreira pode ser menor que 20 vezes o diâmetro do orifício, por exemplo, menor que 10 vezes o diâmetro, por exemplo, menor que 5 vezes, por exemplo, menor que duas vezes o diâmetro do orifício. Em um conjunto de modalidades discutido abaixo, em que a superfície de contorno (isso é, o contorno entre os meios não gasoso e gasoso) é curva, o espaçamento pode ser menor que 10 vezes o raio de curvatura da superfície de contorno, por exemplo, menos que 5 vezes, por exemplo, menos que duas vezes o raio de curvatura da superfície de contorno. Na teoria, não há um espaçamento mínimo, é simplesmente necessário que a barreira e a superfície-alvo não se toquem. Na prática, entretanto, o espaçamento deve ser suficiente para fornecer um abastecimento do meio gasoso e, em um conjunto de modalidades discutido abaixo, deslizar em uma nova superfície-alvo. Tal espaçamento permite que mais energia a partir da onda de choque seja aproveitada no jato e, subsequentemente, o impacto na superfície-alvo, aumentando, portanto, a compressão e aquecimento da bolha aprisionada. Isso é comparado com, por exemplo, uma disposição em que o meio gasoso é diretamente fixado à superfície-alvo como uma bolha sem a presença de uma barreira espaçada em relação à superfície-alvo, conforme revelado no documento no WO 2011/138622.[0010] Dessa forma, dependendo de uma variedade de fatores, tais como o espaçamento entre a barreira e a superfície-alvo, é possível aprimorar a velocidade alcançada através do jato com o uso da presente invenção. Ademais, conforme será explicado abaixo, o espaçamento da barreira a partir da superfície-alvo fornece diversas outras vantagens.[0011] As modalidades da invenção podem ser usadas para criar concentrações muito altas de energia através da criação de um jato de meio não gasoso que comprime um volume de meio gasoso contra uma superfície-alvo. Devido às concentrações muito altas de energia na bolha aprisionada e a superfície-alvo adjacente, os danos à superfície-alvo serão um resultado inevitável. Em algumas modalidades da invenção, por exemplo, aquelas em que a superfície-alvo inclui um combustível para a fusão nuclear ou reagentes para uma reação química, os danos à superfície-alvo são pretendidos. Se a invenção for usada para tais propósitos, a fim de obter uma reação sustentável, os impactos repetidos em uma alta taxa de repetição são desejáveis. Entretanto, ficará evidente que para os impactos repetidos do jato sobre a superfície-alvo, especificamente quando a superfície-alvo é danificada através de um impacto, a superfície-alvo deverá ser rapidamente substituída. A separação da barreira e da superfície-alvo torna possível, especificamente devido ao fato de que a superfície-alvo não está em contato com nenhum dentre o meio não gasoso com a exceção de quando a onda de choque se propaga. Por exemplo, a superfície-alvo pode ser completamente substituída, por exemplo, a superfície danificada é deslizada para fora e uma nova superfície é deslizada para dentro, ou a superfície-alvo com diversos sítios de impacto diferentes podem ser movidos sucessivamente ao longo da posição, cada sítio de impacto em relação ao orifício na barreira, de modo que com cada repetição ou múltiplas das mesmas, da onda de choque no meio não gasoso, um novo sítio de alvo na superfície-alvo recebe o impacto do jato transversal criado.[0012] A separação da superfície-alvo e da barreira permite que as mesmas sejam produzidas a partir de diferentes materiais, cada um adequado ao seu propósito. A fim de suportar as pressões criadas pela onda de choque e possivelmente múltiplas ondas de choque, em um conjunto de modalidades, a barreira é produzida a partir de um material resistente, por exemplo, aço de alta resistência. A barreira pode ser reforçada ao redor do perímetro do orifício, devido ao fato de ser onde a pressão e a energia têm a probabilidade de serem maiores. Por outro lado, a superfície-alvo pode não precisar ter nenhuma resistência estrutural específica, devido ao fato de que não está em contato direto com a onda de choque além de através do jato. Conforme discutido anteriormente, a superfície-alvo pode ser produzida a partir de, ou pelo menos incluir, um combustível para fusão nuclear ou reagentes para uma reação química.[0013] A separação da superfície-alvo a partir do meio não gasoso, isso é, através da barreira, também possibilita a independência da composição do meio não gasoso a partir da composição do meio gasoso, por exemplo, devido ao fato de que o meio não gasoso não precisa ser de uma composição que permite que o meio gasoso seja nucleado na mesma, mas também, devido ao fato de que diferentes abastecimentos para tais dois materiais podem ser fornecidos facilmente em qualquer um dos lados da barreira. Essa independência dos materiais gasoso e não gasoso é especificamente vantajosa nas aplicações químicas da invenção, por exemplo, sonoquímica e química exótica, em que a composição dos materiais pode ser escolhida como adequadas para que a reação específica investigada.[0014] Com a independência da barreira e da superfície-alvo, resultante a partir de sua separação, o formato dessas duas estruturas, assim como o orifício na barreira, também pode ser individualmente ajustado. Vantajosamente a superfície-alvo compreende uma reentrância. A mesma pode ser projetada para receber o impacto do jato transversal, de modo que pelo menos uma parte do meio gasoso seja aprisionada entre o jato impactante e a reentrância de superfície, por exemplo, uma bolha de gás é aprisionada e comprimida contra a superfície interna da reentrância através do jato. Dependendo da aplicação para a qual o aparelho será empregado, por exemplo, uma fusão nuclear ou uma reação química, a superfície-alvo pode ser conformada para coletar os produtos de qualquer reação que for gerada na superfície. Por exemplo, a superfície-alvo pode estar disposta em um ângulo horizontal, de modo que os produtos da reação fluam de modo descendente para fora da superfície para um recipiente de coleta.[0015] O formato da superfície na reentrância oposta em que a onda de choque é incidente pode ser plano de modo que o jato entre em contato com a superfície em um ponto. Em um conjunto de modalidades, entretanto, a reentrância de superfície está disposta de modo que a região de contato inicial seja uma curva que forma um ciclo fechado - por exemplo, um anel. Isso aumenta a facilidade de aprisionamento de um volume do meio gasoso entre a ponta de jato a borda da reentrância. Para alcançar esse objetivo, uma seção da superfície-alvo tem uma curvatura maior que a da ponta do jato e essa parte da superfície é colocada de modo que o jato sofra um impacto na mesma. Mediante o impacto, uma onda de choque toroidal é gerada cuja borda interna se propaga em direção à base da reentrância e em direção à porção de gás aprisionado. Combinar isso com o efeito de 'pistão' do gás de modo a interromper o movimento do jato impactante rende um aquecimento extremamente forte do gás aprisionado. Por exemplo, para uma determinada força da onda de choque, as temperaturas de pico podem ser aumentadas em mais do que uma ordem de magnitude através de tais disposições, conforme comparado com um volume do gás em contato com uma superfície plana.[0016] A reentrância pode assumir diversos formatos. Em um conjunto de modalidades, a mesma se afunila na seção transversal na direção contrária à boca. A reentrância pode se assemelhar a um prato - por exemplo, que é continuamente curvo. Entretanto superfície não precisa ser continuamente curva. Em um conjunto de modalidades, a superfície se assemelha, mais proximamente a uma rachadura em vez de um formato parto. Isso pode ser definido declarando-se que a profundidade é maior do que a largura ou através da presença de uma região de curvatura na ponta da rachadura maior do que a curvatura (ou curvatura máxima) de uma porção da bolha afunilada na mesma. Em um conjunto de modalidades a superfície compreende uma pluralidade de porções distintas, por exemplo, com uma descontinuidade gradiente entre as mesmas. As porções, em si, podem ser elipses parciais, parábolas e assim por diante, porém, podem ser igualmente retas. Um conjunto de modalidades específicas de superfícies produzidas a partir de porções distintas pode ser descrito como polinômio de conjunto.[0017] A superfície-alvo não precisa ser limitada a ter uma única reentrância (por exemplo, para explorar o fenômeno de jateamento descrito acima) e, portanto, em um conjunto de modalidades, a superfície-alvo compreende uma pluralidade de reentrâncias.[0018] Em um conjunto de modalidades específico, o jato transversal estar disposto para atingir uma área da superfície que foi preparada com uma aspereza específica, formato microscópico ou macroscópico que é muitas vezes tal quantidade de porções pequenas do meio gasoso são aprisionadas entre a ponta de jato e a superfície-alvo, isso é, as pequenas reentrâncias são pequenas em comparação com o tamanho da ponta de jato transversal.[0019] Em outro conjunto de modalidades, diversas reentrâncias distintas são fornecidas. Cada reentrância individual pode ser conformada para encorajar a focalização da energia fazendo com que o jato transversal criado na barreira aprisione um ou mais volumes de gás. Isso significa que, a superfície pode ser preparada com mais do que um local em que o jato transversal interage com uma seção conformada da superfície em que um volume do meio gasoso pode ser aprisionado, fornecendo assim, escalabilidade. Uma vantagem do emprego de uma pluralidade de reentrâncias é que uma maior proporção da energia de jato transversal pode ser aproveitada. Ademais, devido à separação da barreira a partir da superfície-alvo, nenhuma alteração deve ser realizada à natureza do meio gasoso ou como o mesmo é abastecido devido ao fato de que o mesmo irá se espalhar através da pluralidade das reentrâncias.[0020] Ficará evidente que diversas reentrâncias distintas são especificamente adequadas para um conjunto de modalidades em que mais do que um orifício é fornecido na barreira. Preferencialmente, cada reentrância corresponde a um orifício na barreira, isso é, de modo que cada jato transversal criado sofra um impacto em sua reentrância correspondente na superfície-alvo. Isso permite que uma maior proporção da onda de choque inicial incidente sobre a barreira seja aproveitada. A pluralidade de orifícios pode compreender o mesmo formato, o que simplifica a fabricação da barreira ou os mesmos podem ser diferentes formatos, por exemplo, dependendo de sua posição na barreira. Isso pode ser útil nas modalidades em que o formato da barreira é otimizado para controlar a formação do jato transversal, por exemplo, o formato do orifício pode depender do formato do local da barreira. Ademais, os orifícios podem estar dispostos, através do formato da barreira e/ou do formato dos orifícios, de modo que múltiplos jatos transversais sejam direcionados a uma única posição sobre a superfície-alvo, por exemplo, em que uma reentrância está localizada, a fim de intensificar a compressão da bolha aprisionada em tal ponto. De tal modo, ficará evidente que isso também pode ser aplicado ao conjunto de modalidades em que apenas uma única reentrância sobre o superfície-alvo é fornecida.[0021] A pluralidade de reentrâncias na superfície-alvo pode ser formada de diversas formas. Por exemplo, uma superfície sólida pode ser perfurada ou, de outro modo, usinada para produzir reentrâncias ou cavidades. Em um conjunto de modalidades, entretanto, as reentrâncias são criadas através da textura de superfície da superfície. Por exemplo, a superfície pode ser jateada com um material abrasivo, gravada ou, de outro modo, tratada para fornecer um grau desejado de aspereza de superfície que fornece, no nível microscópico, uma grande quantidade de cavidades ou reentrâncias.[0022] A superfície-alvo pode ser construída a partir de um sólido, conforme implicado em muitas das modalidades esboçadas acima, mas a mesma pode ser, igualmente, um líquido. No caso de um sólido, qualquer um dos materiais propostos no documento no U.S. 7445319 pode ser adequado. No caso de um líquido, o formato de superfície necessário (se for necessário, por exemplo, no conjunto de modalidades que compreende uma reentrância) pode ser alcançado de diversas maneiras. Por exemplo, a superfície de um volume de líquido pode ser excitada com uma vibração adequada (por exemplo, com o uso de ultrassom ou outro método) para gerar uma onda que tem o formato desejado. Alternativamente, o formato desejado pode ser alcançado através do ângulo de contato entre um líquido e uma superfície sólida com propriedades umectantes adequadamente compatíveis. Obviamente, este último exemplo mostra que a superfície pode compreender uma combinação de sólido e líquido. Onde a superfície-alvo compreender um líquido, a mesma será, em geral, mais densa do que o meio não gasoso.[0023] O formato da barreira também pode ser conformado para controlar a formação do jato transversal. Mais especificamente, projetando-se a barreira recebe explicitamente para receber o jateamento de alta velocidade formado através da interação da onda de choque incidente com o meio gasoso, conforme a onda de choque incidente interage com a superfície do meio gasoso, a mesma forma um choque transmitido e uma refração refletida. Se o contato tiver o formato correto, isto é, curvo na direção contrária da onda de choque incidente, então, tal rarefação irá atuar para focalizar o fluxo para um ponto. Em seguida, isso resulta na formação do jato transversal de alta velocidade, que pode, simplesmente como um exemplo, alcançar mais de 2.000 ms-1 para uma onda de choque de 1 GPa. Quando tal jato atinge a superfície-alvo, uma forte onda de choque é gerada no interior através da força do impacto de uma maneira análoga à situação de impacto de gotícula de alta velocidade descrita no documento no U.S. 7445319. A barreira pode compreender um formato geral para focalizar a onda de choque em direção ao orifício ou, no conjunto de modalidades em que uma pluralidade de orifícios na barreira é fornecida, a barreira pode ser conformada localmente nas proximidades de cada orifício para controlar a formação de cada jato transversal criado.[0024] Assim como o formato da superfície-alvo e/ou o formato da barreira que é escolhido para otimizar a formação do jato transversal e da compressão da bolha aprisionada, sendo que o formato do orifício na barreira também pode ser escolhido para auxiliar a formação do jato transversal. O orifício pode compreender um dentre diversos diferentes formatos, por exemplo, circular, através da barreira com uma seção transversal constante. Entretanto, a seção transversal pode se dilatar ou afunilar através da barreira na direção do meio gasoso a fim de controlar a formação do jato transversal e focalizar ou direcionar o mesmo sobre a superfície-alvo, por exemplo, em direção a uma reentrância. Nesse sentido, a região sobre a superfície-alvo sobre a qual o jato transversal se destina sofrer um impacto, por exemplo, a reentrância não precisa estar posicionada diretamente oposta ao orifício a partir do qual o jato transversal é originário, sendo que o formato da barreira e/ou o orifício podem ser dispostos para controlar isso.[0025] O formato de cada orifício também pode ser usado para controlar o formato do contorno entre os meios gasoso e não gasoso no orifício. O formato de contorno também pode ser controlado através das pressões relativas do meio gasoso para o meio não gasoso. Conforme ficará evidente, é especificamente simples controlar com a disposição da presente invenção devido à separação entre a barreira e o superfície-alvo. Em um conjunto de modalidades, o aparelho compreende meios para controlar a pressão do meio gasoso. Tais meios, ou meios alternativos, por exemplo, um abastecimento de gás em comunicação fluida com o meio gasoso, também podem ser usados para reabastecer o meio gasoso após uma onda de choque ser aplicada ao meio não gasoso. Tal conjunto de modalidades tem a vantagem de um grande controle sobre os conteúdos e o tamanho do meio gasoso gerado, assim como o fato de permite que o meio gasoso seja reabastecido rapidamente, isso é, em comparação com a nucleação de uma bolha no meio não gasoso, de modo a possibilitar que as ondas de choque sejam aplicadas a uma alta taxa de repetição, que fornece outra vantagem resultante da separação da barreira em relação à superfície-alvo.[0026] O formato do contorno entre os meios não gasoso e gasoso pode ser plano. Entretanto em um conjunto de modalidades, mencionado acima, o contorno é não plano, isso é curvo. Preferencialmente, o meio gasoso se projeta para o interior do meio não gasoso através do orifício, isso é, o contorno é convexo. Constatou-se que o formato convexo é especificamente vantajoso na formação do jato transversal conforme a ventoinha de rarefação, que é formada quando a onda de choque é incidente sobre o contorno, atua para focalizar o fluxo do meio não gasoso para um ponto, formando assim, um jato estreito em que a energia proveniente da superfície do contorno é aproveitada. Isso é considerado inovador e inventivo por si mesmo e portanto, quando visualizada a partir de um aspecto adicional, a invenção fornece um método para produzir uma concentração localizada de energia caracterizado pelo fato de que compreende criar uma onda de choque que se propaga através de um meio não gasoso de modo a ser incidente sobre um contorno convexo entre o meio não gasoso e um meio gasoso formado por pelo menos um orifício em uma barreira que separa o meio não gasoso de um meio gasoso, formando assim, um jato transversal no outro lado do orifício que é incidente sobre uma superfície-alvo que é espaçada em relação à barreira no meio gasoso.[0027] A invenção também se estende a um aparelho para produzir uma concentração localizada de energia caracterizado pelo fato de que compreende: um meio gasoso; um meio não gasoso separado do meio gasoso através de uma barreira que compreende pelo menos um orifício na mesma que forma um contorno que é convexo no meio não gasoso; uma superfície-alvo que é espaçada da barreira no meio gasoso; e meios para criar pelo menos uma onda de choque que se propaga através do dito meio não gasoso de modo a ser incidente sobre o contorno formado através do dito orifício, formando assim, um jato transversal no outro lado do orifício.[0028] Em um conjunto de modalidades, a onda de choque inicial aplicada ao meio não gasoso pode estar disposta para se adaptar ao formato do contorno entre os meios não gasoso e gasoso que pode aumentar a intensidade do jato transversal criado.[0029] Em um conjunto de modalidades, as características umectantes ou de microestrutura da barreira e/ou a borda do orifício podem ser otimizadas para controlar o formato de contorno. Por exemplo, a barreira e/ou o orifício podem compreender superfícies ou revestimentos hidrofóbicos e/ou hidrofílicos (ou materiais com afinidades e repulsões aos tipos de fluidos diferentes de água). Fornecer características umectantes ou de microestrutura específicas da barreira e/ou do orifício, em combinação com o meio para reabastecer o meio gasoso, novamente, pode auxiliar na rápida formação do meio gasoso no contorno para possibilitar uma alta taxa de repetição para as ondas de choque. Por exemplo, o perímetro do orifício pode compreender um material hidrofóbico, fora do qual há um material hidrofílico para controlar o contorno da posição dos meios gasoso e não gasoso assim como o ângulo de contato do contorno com a barreira.[0030] Em um conjunto de modalidades adicional, a tensão de superfície do meio não gasoso pode ser usada para controlar o formato de contorno. Em outro conjunto de modalidades a onda de pressão estacionária, por exemplo, uma onda de ultrassom estacionária, é aplicada ao meio não gasoso para controlar o formato de contorno. Essa técnica também pode ser usada para encorajar a reformação do meio gasoso no contorno após uma onda de choque, novamente, possibilitando uma alta taxa de repetição para as ondas de choque.[0031] Ainda uma técnica adicional foi contemplada pelos inventores para controlar o formato de contorno e para possibilitar que uma alta taxa de repetição para as ondas de choque. Em um conjunto de modalidades, o aparelho compreende uma membrana que define o contorno entre os meios gasoso e não gasoso, por exemplo, uma membrana pré-fabricada, que define o formato de contorno. O uso de uma membrana fina dessa maneira permite um desacoplamento dos materiais não gasoso e gasoso, de modo a permitir que qualquer escolha de combinação das composições seja feita. Isso permite, ainda, que o formato de contorno seja controlado com uma precisão não disponível para outros métodos. A membrana pode ser formada a partir de um material adequado, por exemplo, vidro, por exemplo, plástico, por exemplo, borracha.[0032] Ter uma membrana pré-fabricada permite que um meio não gasoso, por exemplo, um líquido, seja usado mais facilmente conforme o meio gasoso é aprisionado em seu lado da barreira e, portanto, não pode flutuar na direção contrária através do orifício ou, de outro modo, não pode ser perturbado. Em um conjunto de modalidades específico, a membrana é frangível e está disposta para ser rompida mediante o impacto da onda de choque, de modo que não tenha nenhuma influência sobre a dinâmica resultante. Em um conjunto de modalidades, a membrana pré-fabricada inclui uma linha ou região de fraqueza, de modo que mediante o impacto da onda de choque, a mesma é rompida ao longo da linha ou na região de fraqueza. A linha ou região de fraqueza pode estar disposta de modo que a posição da quebra tenha uma influência sobre os padrões de fluxo subsequentes, por exemplo, isso pode ajudar a controlar a formação e dinâmica do jato transversal. Em outro conjunto de modalidades, a membrana é projetada para ser deformada com o contorno em colapso.[0033] No conjunto de modalidades em que uma pluralidade de orifícios é fornecida na barreira, uma membrana separada pode ser fornecida para cobrir cada um dos orifícios. Entretanto, em um conjunto de modalidades, a membrana está disposta para cobrir dois ou mais dos orifícios na barreira. Isso é mais fácil para dispor, especificamente quando uma alta taxa de repetição para múltiplas ondas de choque a serem aplicadas ao meio não gasoso é projetada. Por exemplo, uma nova membrana pode ser deslizada para o interior do aparelho antes de cada aplicação da onda de choque, similar à disposição para a superfície-alvo conforme discutido acima. De fato, a superfície-alvo e a membrana podem ser deslizadas para o lugar simultaneamente, por exemplo, pré-fabricadas com o meio gasoso entre as mesmas.[0034] Em um conjunto de modalidades, o aparelho compreende uma pluralidade de barreiras, em que cada barreira compreende pelo menos um orifício em si e separa um meio gasoso de um meio não gasoso. Dessa forma, a energia da onda de choque inicial pode ser intensificada com cada incidência sucessiva mediante uma barreira e um meio não gasoso, aproveitando assim, uma quantidade maior da energia da onda de choque inicial sobre a superfície-alvo. Cada volume dentre o meio não gasoso e meio gasoso, de ambos os lados das barreiras não precisam compreender a mesma composição. Por exemplo, em um conjunto de modalidades com duas barreiras, a onda de choque pode ser aplicada a um primeiro meio não gasoso para ser incidente sobre um contorno com um primeiro meio gasoso em um orifício na primeira barreira, e, em seguida, subsequentemente incidente sobre o segundo meio não gasoso e, então, um segundo contorno com um segundo meio gasoso em um orifício da segunda barreira antes de incidir sobre a superfície-alvo.[0035] Nas modalidades em que a orientação geral das barreiras é horizontal, as camadas intermediárias do meio gasoso podem simplesmente flutuar acima das respectivas camadas do meio não gasoso. Entretanto, em um conjunto de modalidades, o aparelho compreende uma membrana que separa o contorno entre os meios não gasoso e gasoso na direção oposta ao contorno, que é, especificamente, vantajosa nas modalidades em que a orientação geral das barreiras é oposta à horizontal, para reter o respectivo posicionamento dos meios não gasoso e gasoso. Isso pode ser em adição a ou em vez de uma membrana através dos orifícios nas barreiras.[0036] Os orifícios em barreiras adjacentes podem ser diretamente alinhados entre si a fim de direcionar o jato transversal criado em uma barreira sobre o meio não gasoso no orifício correspondente na próxima barreira. Alternativamente, os orifícios podem estar dispostos de modo que múltiplos jatos transversais de uma barreira sejam direcionados ao meio não gasoso em um único orifício na próxima barreira ou vice-versa, isso é, um único jato para múltiplos orifícios. Esta alternativa anterior pode ser observada como especificamente vantajosa devido ao fato de que múltiplos jatos convergentes intensificam a onda de choque incidente sobre a próxima camada não gasosa. Portanto, se camadas sucessivas de material não gasoso e material gasoso estiverem dispostas de tal maneira, uma grande quantidade de energia a partir da onda de choque inicial pode ser aproveitada e focalizada sobre o material gasoso final, que está aprisionado e comprimido contra a superfície-alvo. Ficará evidente, ainda, que qualquer uma de tais disposições pode ser combinada com qualquer quantidade das modalidades discutidas acima, por exemplo, em relação ao formato dos orifícios, ao formato da barreira, etc., a fim de controlar a formação dos jatos transversais e as ondas de choque resultantes. Em particular, as barreiras podem ser conformadas para focalizar as ondas de choque iniciais e/ou resultantes sobre um ou mais orifícios e/ou a superfície-alvo, por exemplo, para se adaptar ao formato do contorno entre os meios gasoso e não gasoso no um ou mais orifícios na barreira subsequente.[0037] Obviamente, conforme já foi mencionado, algumas modalidades podem compreender uma pluralidade de volumes do meio gasoso. Entretanto, além ou em vez de tais múltiplos volumes que estar, cada um, em contato com uma respectiva barreira, os inventores contemplam uma disposição adicional em que a onda de choque inicial possa ser focalizada sobre a superfície-alvo final. Em um conjunto de modalidades, o aparelho compreende um ou mais bolsos de fluido no interior do meio não gasoso que estão posicionados em relação ao um ou mais orifícios na barreira, de modo que a incidência da onda de choque sobre o primeiro bolso de fluido concentre a intensidade da onda de choque, subsequentemente, incidente sobre o meio gasoso. Preferencialmente, o fluido compreende um gás, por exemplo, da mesma composição que o meio gasoso.[0038] Ficará evidente que o um ou mais bolsos de fluido com o meio não gasoso (e qualquer camada do mesmo), assim como com as múltiplas camadas de meios não gasoso e gasoso, atuam para aproveitar uma proporção maior da onda de choque inicial, do que é incidente sobre um único orifício na barreira. A incidência da onda de choque sobre o bolso de fluido faz com que um jato transversal seja formado, que acelera através do volume do bolso e sofre um impacto no lado de sotavento do bolso. Esse impacto resulta em uma onda de choque que se move para fora, que pode ter mais de dez vezes a pressão da onda de choque incidente. O bolso de fluido está posicionado em relação ao um ou mais orifícios na barreira, de modo que essa onda de choque mais intensa interaja com o meio gasoso com uma pressão maior do que se a onda de choque inicial fosse incidente sobre a mesma. Conforme com múltiplos orifícios na barreira para as múltiplas camadas, múltiplos bolsos de fluido podem ser posicionados no meio não gasoso para gerar jatos transversais que, subsequentemente, sofrem impacto no meio gasoso no um ou mais orifícios na barreira.[0039] Assim como criar um formato específico para um ou mais dentre a superfície-alvo, a barreira, o orifício na barreira e o contorno, em um conjunto de modalidades, as características umectantes e de microestrutura de um ou mais dentre a superfície-alvo, a barreira e o orifício podem ser otimizados para controlar a velocidade da onda de choque próxima à superfície-alvo, por exemplo, para aumentar a velocidade próxima à superfície-alvo, alterando assim, a o formato da onda de choque e, assim, a natureza da interação entre a onda de choque e a bolha aprisionada. Conforme discutido anteriormente, um contorno de formato adequado entre os meios não gasoso e gasoso pode ser usado nesse conjunto de modalidades para corresponder o formato da onda de choque ao formato do contorno, permitindo assim, que a dinâmica da formação de jato transversal seja controlada a fim de maximizar a temperatura e a densidade alcançadas sobre a compressão da bolha aprisionada.[0040] A invenção aqui descrita fornece alternativas à técnica descrita no documento no U.S. 7445319 que podem portar seus próprios benefícios. Os presentes inventores reconheceram que há desafios significativos na nucleação de uma bolha em uma gotícula disparada em alta velocidade para dentro de um alvo, conforme foi sugerido no documento no U.S. 7445319. A temporização deverá ser muito precisa para que a bolha esteja em um momento favorável de seu ciclo de colapso expandido quando o choque atinge. O método através do qual a alta velocidade gotículas são criadas conforme necessário através do documento de no US 7445319 e detalhado no documento no U.S. 7380918 também é complexo e dispendioso. De modo contrário, tal complexidade e custos associados podem ser evitados de acordo com pelo menos modalidades preferenciais da presente invenção. Dessa forma, os vários aspectos da presente invenção fornecem técnicas bem mais simples para comprimir uma bolha aprisionada através de um jato a partir de um meio não gasoso, como uma onda de choque precisa simplesmente ser criada no interior do meio não gasoso. Ademais, a modelagem teórica e a computadorizada de ambas as técnicas executadas através dos presentes inventores sugerem que os métodos de acordo com a presente invenção podem fornecer intensidades de pressão e temperatura que são uma ordem de magnitude maior do que o método detalhado no documento no U.S. 7445319.[0041] A estrutura mais estática que pode ser empregada de acordo com a invenção para comprimir uma bolha de gás com o uso de uma onda de choque permite um controle muito maior (em comparação com uma bolha livre) sobre como a onda de choque atinge o meio gasoso e interage com a bolha aprisionada.[0042] A onda de choque inicial pode ser criada de diversas diferentes formas através de diversos diferentes dispositivos que dependem da pressão necessária. Por exemplo, um dispositivo de litotripsia de onda de choque pode ser usado para gerar uma intensidade mais baixa de ondas de choque ou um gerador de onda de plano explosivo pode ser usado para fornecer uma onda de choque de alta intensidade. Alternativamente, a pistola de gás pode ser usada para atingir um projétil em um diafragma ou pistão em contato com o meio não gasoso para criar a onda de choque. Em modalidades preferenciais, tal dispositivo explosivo pode criar uma pressão de onda de choque entre 0,1 GPa e 50 GPa e, em outra modalidade preferencial, um dispositivo de litotripsia pode ser usado para gerar pressões de onda de choque de 100 MPa a 1 GPa. Se uma onda de choque for repetidamente aplicada ao meio não gasoso, a taxa de repetição pode ser maior do que 0,1 Hz, por exemplo, maior que 1 Hz, por exemplo, maior que 10 Hz, por exemplo, maior que 100 Hz, por exemplo, maior que 1 kHz, por exemplo, 20 kHz.[0043] Os termos "meio gasoso" e "gás" conforme usados neste documento, devem ser entendidos genericamente e, por tanto, não conforme limitado a gases atômicos ou moleculares puros, mas também, para incluir vapores, suspensões ou microssuspensões de líquidos ou sólidos em um gás ou qualquer mistura dos mesmos. O "meio não gasoso" deve ser entendido genericamente e, portanto, pode incluir líquidos, líquidos não newtonianos, géis semissólidos, os materiais que são aparentemente sólidos até a passagem da onda de choque alterar suas propriedades, suspensões ou microssuspensões e coloides. Os exemplos incluem, mas sem limitações, água, óleo, solventes, tais como acetona, hidrogéis e organogéis. Deve-se entender que o meio não gasoso terá uma densidade maior do que o meio gasoso.[0044] O meio não gasoso pode qualquer tipo de substância adequada para criar uma onda de choque em um gel tal como um líquido ou um semissólido. O meio gasoso pode ser fornecido conforme descrito acima entre a barreira e a superfície-alvo. Com o uso de um gel ou um líquido viscoso há a vantagem de que é mais fácil controlar o formato detalhado do contorno entre os meios gasoso e não gasoso no orifício na barreira, em comparação com um líquido de viscosidade mais baixa em que a flutuabilidade do meio não gasoso pode superar a viscosidade do líquido. Ademais, os meios não gasoso e/ou gasoso podem compreender aditivos, por exemplo, tensoativos para controlar a tensão de superfície e, portanto, o formato do contorno entre os meios gasoso e não gasoso.[0045] Em um conjunto de modalidades preferenciais, os métodos descritos neste documento são empregados para gerar reações de fusão nuclear. O combustível para a reação pode ser fornecido através do meio gasoso, o meio não gasoso ou o combustível pode ser fornecido através da superfície-alvo em si. Qualquer um dos combustíveis mencionados no documento no U.S. 7445319 é adequado para uso na presente invenção.[0046] As reações de fusão que podem ser obtidas de acordo com determinadas modalidades da invenção podem ser usadas para produção de energia líquida (o objetivo da pesquisa de longo prazo nesse campo), mas os inventores constataram que até mesmo se a eficácia da fusão for abaixo da necessária para a produção de energia líquida, a fusão de confiabilidade que pode ser obtida de acordo com as modalidades da invenção é vantajosa, por exemplo, na produção de trítio que pode ser usada como um combustível em outros projetos de fusão e é muito dispendioso para produzir com o uso de tecnologias que existem atualmente, por exemplo, com o uso de um reator de fusão nuclear. A fusão também pode ser benéfica no fornecimento de uma fonte rápida e segura de nêutron que é menos dispendiosa e mais compacta do que as alternativas convencionais. Os elementos com habilidade na técnica irão observar que isso tem muitas aplicações possíveis, por exemplo, varredura de container para transporte, por exemplo.[0047] Ademais, não é essencial, de acordo com a invenção, produzir uma fusão. Por exemplo, em algumas modalidades, as técnicas e o aparelho da presente invenção podem ser vantajosamente empregados como um reator de sonoquímica ou química exótica que pode ser usado para avaliar condições extremas e incomuns ou simplesmente para produzir aquecimento substancial, especificamente que está localizado na concentração.[0048] Serão descritas agora, determinadas modalidades da invenção, a título de exemplo apenas, com referência aos desenhos anexos, nos quais: A Figura 1 mostra uma modalidade de acordo com a invenção. As Figuras 2a a 2c mostram três estágios sucessivos de uma interação de uma onda de choque com o meio gasoso mostrado na Figura 1; A Figura 3 mostra uma variante da modalidade da Figura 1 que compreende uma membrana; A Figura 4 mostra uma variante da modalidade da Figura 1 que compreende áreas hidrofílicas e hidrofóbicas; A Figura 5 mostra uma variante da modalidade da Figura 1 que compreender focalizar bolhas; A Figura 6 mostra uma variante da modalidade da Figura 1 que compreende duas camadas; e A Figura 7 mostra uma variante da modalidade da Figura 6 que compreende dois orifícios na camada superior.[0049] A Figura 1 mostra esquematicamente uma disposição de acordo com a invenção. Uma barreira sólida 2, por exemplo, produzida a partir de aço de alta resistência ou uma liga de titânio, é colocada entre um meio não gasoso 4 na forma de um hidrogel, por exemplo, uma mistura de água e gelatina e um meio gasoso 6, por exemplo, um combustível vaporoso adequado para fazer parte de uma reação de fusão nuclear. Um orifício 8 é formado na barreira 2 permitindo, assim que um contorno 10 se forme na superfície de contato entre o meio não gasoso 4 e o meio gasoso 6. O contorno 10 entre o meio não gasoso 4 e o meio gasoso 6 é definido no hidrogel como uma superfície hemisférica que se projeta no meio não gasoso 4. Uma superfície sólida-alvo 12, produzida a partir de qualquer material adequado, por exemplo, que contém combustível nuclear ou reagentes, é colocada separada da barreira 2 e paralela à mesma no outro lado do meio não gasoso. Será observado que não há restrição no material da superfície-alvo que precisa suportar uma onda de choque, fornecendo uma grande variedade de materiais possíveis. A superfície-alvo 12 compreende uma reentrância com formato em V côncava 14 oposta ao orifício 8 na barreira 2 que é cheio com o meio gasoso 6. A reentrância 14 poderia ser usinada ou formada como o resultado de uma rachadura na superfície-alvo 12. O tamanho do aparelho não é essencial, mas uma típica dimensão desse diagrama poderia ser entre 0,1 e 1x10-5 m.[0050] A operação dessa modalidade será descrita agora, com referência em particular aos três estágios sucessivos mostrados nas Figuras 2a a 2c de uma onda de choque 16 que interage com o meio gasoso 6. Inicialmente, uma onda de choque 16 é criada a partir de uma explosão, por exemplo, com uma pressão de 5 GPa, no meio não gasoso 4. Isso é representado na Figura 1 como uma linha 16 que se propaga na direção da seta no sentido da barreira 2.[0051] Primeiro, a onda de choque 16 atinge a parte superior do contorno 10, conforme mostrado na Figura 2a, fazendo com que uma porção da onda de choque 16 seja refletida como um resultado da grande alteração em densidade do meio não gasoso 4 para o meio gasoso 6. Essa porção refletida forma uma ventoinha de rarefação que se propaga em direção oposta ao meio gasoso 6 e, portanto, cria uma região de pressão baixa entre a porção refletida da onda de choque e do meio gasoso 6 no contorno 10.[0052] O meio não gasoso 4 flui para essa região de pressão baixa como um jato transversal 13 que, então, atravessa o meio gasoso 6, conforme mostrado na Figura 2b. O espaçamento da barreira 2 da superfície-alvo 12 permite que o jato 13 acelere através do meio gasoso 6 até que o mesmo cause impacto na reentrância 14 na superfície-alvo 12, aprisionando um volume 15 do meio gasoso 6 entre a ponta do jato 13 e a reentrância de afunilamento 14 na superfície-alvo 12, conforme mostrado na Figura 2c. A compressão do combustível gasoso dentro do volume aprisionado causa aquecimento local intenso que pode ser suficiente para gerar uma reação de fusão nuclear.[0053] A Figura 3 mostra uma variante da modalidade mostrada na Figura 1, em que o meio não gasoso 104 é separado do meio gasoso 106 por uma membrana pré-fabricada 110 que é posicionada sobre o orifício 108 na barreira 102. A membrana pré-fabricada 110 é frangível, isso é, a mesma é projetada para se quebrar no impacto da onda de choque 116. Uma vez que a membrana pré-fabricada 110 foi quebrada pelo impacto da onda de choque 116, o jato transversal resultante continua a se propagar no meio gasoso 106, aprisionando um pequeno volume do meio gasoso contra a superfície-alvo 112 na reentrância 114, da mesma maneira que para a modalidade anterior. A membrana pré-fabricada 110 também permite que o meio não gasoso 104 seja produzido a partir de um líquido à medida que impede que o meio gasoso 106 flutue através do orifício 108 e escape.[0054] A Figura 4 mostra outra variante da modalidade mostrada na Figura 1, em que o perímetro do orifício 208 na barreira 202 é revestido em um material hidrofóbico 218 e fora desse a barreira 202 é revestida em um material hidrofílico 220. A combinação e o posicionamento relativo do material hidrofóbico 218 e do material hidrofílico 220 permitem que o contorno 210 entre o meio não gasoso 204 e o material gasoso 206 esteja localizado precisamente e com repetitividade, por exemplo, quando se reabastece com o meio gasoso 206 após a aplicação de uma onda de choque 216. Os revestimentos do material hidrofóbico 218 e do material hidrofílico 220 também ajudam a moldar o contorno 210, isto é, a torna-lo ereto em seu formato hemisférico.[0055] A Figura 5 mostra uma variante adicional da modalidade mostrada na Figura 1, em que dois bolsos de gás 322 são posicionados no meio não gasoso 304, simetricamente separados acima e para o lado do orifício 308 na barreira 302. Em operação, a onda de choque 316 é primeiro incidente na superfície superior dos dois bolsos de gás 322 e, de uma maneira semelhante à onda de choque que interage com o meio gasoso 306 no orifício 308, conforme descrito com referência às modalidades acima, um jato transversal do meio não gasoso 304 é formado, o qual percorre através do volume de cada um dos bolsos de gás 322 de modo a impactar na superfície de sotavento de cada um dos bolsos de gás 322. Esses impactos criam uma onda de choque resultante, que é mais intensa do que a onda de choque inicial 316 aplicada ao meio não gasoso 304 e que é subsequentemente incidente sobre o meio gasoso 306 no orifício 308 na barreira 302. Essa onda de choque resultante interage com o meio gasoso 306, aprisionando, assim, subsequentemente um volume do meio gasoso 306 contra a superfície-alvo 312 na reentrância 314, conforme descrito acima para as modalidades anteriores.[0056] A Figura 6 mostra ainda outra variante da modalidade mostrada na Figura 1, em que uma barreira inferior 424 é fornecida abaixo e paralela à barreira superior 402. Uma primeira camada de meio não gasoso 404 é fornecida acima da barreira superior 402 com uma camada de meio gasoso 406 abaixo e uma segunda camada de meio não gasoso 426 é fornecida acima da barreira inferior 424 com uma camada de meio gasoso 428 abaixo. Em operação, a onda de choque 416 é primeiro incidente no contorno 410 entre a primeira camada de meio não gasoso 404 e a primeira camada de meio gasoso 406 e, de uma maneira similar à onda de choque que interage com o meio gasoso 406 no orifício 408, conforme descrito com referência às modalidades acima, um jato transversal do meio não gasoso 404 é formado, o qual percorre através da primeira camada do meio gasoso 406 de modo que o mesmo cause impacto na segunda camada de meio não gasoso 426. Esse impacto cria uma onda de choque resultante na segunda camada de meio não gasoso 426, que é mais intensa do que a onda de choque inicial 416 aplicada à primeira camada de meio não gasoso 404 e que é subsequentemente incidente em um contorno com a segunda camada de meio gasoso 428 formada pelo orifício 430 na barreira inferior 424. O jato transversal resultante passa através da segunda camada de meio gasoso 428, aprisionando, assim, subsequentemente um volume do meio gasoso 428 contra a superfície-alvo 412 na reentrância 414, conforme descrito acima para as modalidades anteriores.[0057] A Figura 7 mostra uma variante da modalidade mostrada na Figura 6, em que dois orifícios 508 são fornecidos na barreira superior 502, simetricamente separados acima e para o lado do orifício 530 na barreira inferior 524. A operação dessa modalidade é muito similar às modalidades mostradas na Figura 6, com exceção disso, dois jatos transversais resultantes são criados na primeira camada de meio gasoso 506 que se combinam e eventualmente são incidentes na segunda camada de meio gasoso 528, aproveitando, desse modo, uma proporção maior da energia da onda de choque inicial 516 que é canalizada para o jato transversal final que aprisiona um volume do meio gasoso 528 na reentrância 514 na superfície-alvo 512.[0058] Embora os exemplos específicos tenham sido mostrados, será observado que há uma grande quantidade de parâmetros que influenciam nos resultados reais alcançados, por exemplo, densidade de meio líquido ou em gel, pressão e temperatura do ambiente, composição do meio gasoso e do meio não gasoso, ângulo de impacto e formato da onda de choque, formato de superfície-alvo e microestrutura da superfície-alvo, formato de barreira, número de barreiras e camadas de meios não gasoso e gasoso e o formato do contorno entre os meios não gasoso e gasoso.[0059] Em cada uma das modalidades descritas acima, os diagramas mostrados são uma seção transversal vertical através de um volume tridimensional do meio gasoso e superfície-alvo e, consequentemente, retratam modalidades que são simétricas de maneira rotacional. Entretanto, isso não é essencial para a invenção. Em particular, a superfície poderia compreender porções distintas da superfície na direção de rotação em vez ou também na seção transversal vertical mostrada. No último caso, a superfície-alvo poderia ser multifacetada. Cada faceta poderia dar origem a ondas de choque separadas, mas convergentes.[0060] Em todas as modalidades descritas, o aparelho pode ser usado criando-se uma onda de choque no meio que é incidente em uma bolha que contém vapor d'água deuterado.[0061] Na modelagem numérica do experimento, as técnicas descritas no presente documento dão origem a uma pressão de pico de ~20 GPa que é suficiente para fazer com que as temperaturas dentro do volume de gás colapsado em excesso de 999726,85 Celsius (1x106 Kelvin) que pode ser suficiente para uma reação de fusão nuclear dos átomos de deutério. Em alguns exemplos não limitantes, os nêutrons resultantes poderiam ser usados em outros processos ou poderiam ser absorvidos por um absorvedor de nêutron para a conversão da energia cinética dos nêutrons em energia térmica e, então, para a geração de energia termodinâmica convencional.[0001] REIVINDICAÇÕES 1. Método para produzir uma concentração localizada de energia caracterizado pelo fato de que compreende criar uma onda de choque que se propaga através de um meio não gasoso de modo a ser incidente sobre um contorno entre o meio não gasoso e um meio gasoso formado por pelo menos um orifício em uma barreira que separa o meio não gasoso de um meio gasoso, formando assim, um jato transversal no outro lado do orifício que é incidente sobre uma superfície-alvo que compreende uma reentrância que é espaçada da barreira no meio gasoso. 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a superfície-alvo é espaçada do orifício na barreira por uma distância menor que 20 vezes o diâmetro do orifício, por exemplo, menor que 10 vezes o diâmetro do orifício, por exemplo menor que 5 vezes o diâmetro do orifício, por exemplo, menor que duas vezes o diâmetro do orifício. 3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a superfície-alvo é substituível. 4. Método, de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que a superfície-alvo compreende uma pluralidade de reentrâncias. 5. Método, de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que a barreira compreende uma pluralidade de orifícios. 6. Método, de acordo com a reivindicação 5, quando dependente da reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que cada reentrância corresponde a um orifício na barreira. 7. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que os orifícios estão dispostos, através do formato da barreira e/ou do formato dos orifícios, de modo que múltiplos jatos transversais são direcionados a uma única posição na superfície-alvo. 8. Método, de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que a barreira é conformada para controlar a formação do jato transversal. 9. Método, de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que o(s) orifício(s) na barreira é/são conformados para controlar a formação do jato transversal. 10. Método, de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que o(s) orifício(s) na barreira é/são dispostos para controlar o formato do contorno entre os meios gasoso e não gasoso no orifício. 11. Método, de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que o formato do contorno entre os meios gasoso e não gasoso no(s) orifício(s) é controlado pelas pressões relativas do meio gasoso para o meio não gasoso. 12. Método, de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que o contorno entre os meios gasoso e não gasoso no(s) orifício(s) é curvo. 13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a superfície-alvo é espaçada do(s) orifício(s) na barreira por uma distância menor que 10 vezes o raio de curvatura da superfície de contorno, por exemplo, menor que 5 vezes o raio de curvatura da superfície de contorno, por exemplo, menor que duas vezes o raio de curvatura da superfície de contorno. 14. Método, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que a barreira e/ou a borda do(s) orifício(s) compreendem características de microestrutura e/ou umectantes que são dispostas para controlar o formato do contorno entre os meios não gasoso e gasoso. 15. Método, de acordo com a reivindicação 12, 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que a tensão de superfície do meio não gasoso é disposta para controlar o formato do contorno entre os meios não gasoso e gasoso. 16. Método, de acordo com qualquer uma dentre as reivindicações 12 a 15, que compreende aplicar uma onda estacionária, por exemplo, uma onda de ultrassom estacionária, ao meio não gasoso para controlar o formato do contorno entre os meios não gasoso e gasoso. 17. Método, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que o contorno entre os meios gasoso e não gasoso são definidos através de uma membrana que define o formato do contorno. 18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a membrana é frágil e está disposta para se romper mediante o impacto da onda de choque. 19. Método, de acordo com qualquer uma dentre as reivindicações 12 a 18, caracterizado pelo fato de que compreende conformar a onda de choque aplicada ao meio não gasoso para o formato do contorno entre os meios não gasoso e gasoso. 20. Método, de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que compreende uma pluralidade de barreiras, em que cada barreira compreende pelo menos um orifício em si e separa um meio gasoso de um meio não gasoso. 21. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que os orifícios em uma barreira estão dispostos de modo que múltiplos jatos transversais a partir de tal barreira sejam direcionados em direção ao meio não gasoso em um único orifício na próxima barreira. 22. Método, de acordo com a reivindicação 20 ou 21, caracterizado pelo fato de que as barreiras são conformadas para focar as ondas de choque iniciais e/ou resultantes no um ou mais orifícios e/ou na superfície-alvo. 23. Método, de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que compreende um ou mais bolsos de fluido no interior do meio não gasoso que são posicionados em relação ao pelo menos um orifício na barreira de modo que a incidência da onda de choque no primeiro bolso de fluido concentre a intensidade da onda de choque subsequentemente incidente sobre o meio gasoso. 24. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o fluido compreende um gás. 25. Método para produzir uma concentração localizada de energia caracterizado pelo fato de que compreende criar uma onda de choque que se propaga através de um meio não gasoso de modo a ser incidente sobre um contorno convexo entre o meio não gasoso e um meio gasoso formado por pelo menos um orifício em uma barreira que separa o meio não gasoso de um meio gasoso, formando assim, um jato transversal no outro lado do orifício que é incidente sobre uma superfície-alvo que é espaçada da barreira no meio gasoso. 26. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a superfície-alvo é espaçada do(s) orifício(s) na barreira por uma distância menor que 10 vezes o raio de curvatura da superfície de contorno, por exemplo, menor que 5 vezes o raio de curvatura da superfície de contorno, por exemplo, menor que duas vezes o raio de curvatura da superfície de contorno. 27. Método, de acordo com a reivindicação 25 ou 26, caracterizado pelo fato de que a barreira e/ou a borda do(s) orifício(s) compreendem características de microestrutura e/ou umectantes que são dispostas para controlar o formato do contorno entre os meios não gasoso e gasoso. 28. Método, de acordo com a reivindicação 25, 26 ou 27, caracterizado pelo fato de que a tensão de superfície do meio não gasoso é disposta para controlar o formato do contorno entre os meios não gasoso e gasoso. 29. Método, de acordo com qualquer uma dentre as reivindicações 25 a 28, caracterizado pelo fato de que uma onda de pressão estacionária, por exemplo, uma onda de ultrassom estacionária, é aplicada ao meio não gasoso para controlar o formato do contorno entre os meios não gasoso e gasoso. 30. Método, de acordo com a reivindicação 25 ou 26, caracterizado pelo fato de que o contorno entre os meios gasoso e não gasoso são definidos através de uma membrana que define o formato do contorno. 31. Método, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que a membrana é frágil e está disposta para se romper mediante o impacto da onda de choque. 32. Método, de acordo com qualquer uma dentre as reivindicações 25 a 31, caracterizado pelo fato de que compreende conformar a onda de choque aplicada ao meio não gasoso para o formato do contorno entre os meios não gasoso e gasoso. 33. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 32, caracterizado pelo fato de que compreende uma pluralidade de barreiras, em que cada barreira compreende pelo menos um orifício em si e separa um meio gasoso de um meio não gasoso. 34. Método, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que os orifícios em uma barreira estão dispostos de modo que múltiplos jatos transversais a partir de tal barreira sejam direcionados em direção ao meio não gasoso em um único orifício na próxima barreira 35. Método, de acordo com a reivindicação 33 ou 34, caracterizado pelo fato de que as barreiras são conformadas para focar as ondas de choque iniciais e/ou resultantes no um ou mais orifícios e/ou na superfície-alvo. 36. Método, de acordo com qualquer das reivindicações 25 a 35, caracterizado pelo fato de que compreende um ou mais bolsos de fluido no interior do meio não gasoso que são posicionados em relação ao pelo menos um orifício na barreira de modo que a incidência da onda de choque no primeiro bolso de fluido concentre a intensidade da onda de choque subsequentemente incidente sobre o meio gasoso. 37. Método, de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que o fluido compreende um gás. 38. Método, de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que é usado para gerar reações de fusão nuclear. 39. Método, de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que a superfície-alvo compreende um combustível para fusão nuclear ou reagentes para uma reação química. 40. Aparelho para produzir uma concentração localizada de energia, caracterizado pelo fato de que compreende: um meio gasoso; um meio não gasoso separado do meio gasoso através de uma barreira que compreende pelo menos um orifício na mesma; uma superfície-alvo que compreende uma reentrância que é espaçada da barreira no meio gasoso; e meios para criar pelo menos uma onda de choque que se propaga através do dito meio não gasoso de modo a ser incidente sobre um contorno formado através do dito orifício, formando assim, um jato transversal no outro lado do orifício. 41. Aparelho, de acordo com a reivindicação 40, caracterizado pelo fato de que a superfície-alvo é espaçada do orifício na barreira por uma distância menor que 20 vezes o diâmetro do orifício, por exemplo, menor que 10 vezes o diâmetro do orifício, por exemplo menor que 5 vezes o diâmetro do orifício, por exemplo, menor que duas vezes o diâmetro do orifício. 42. Aparelho, de acordo com a reivindicação 40 ou 41, caracterizado pelo fato de que a superfície-alvo é substituível. 43. Aparelho, de acordo com a reivindicação 40, 41 ou 42, caracterizado pelo fato de que a superfície-alvo compreende uma pluralidade de reentrâncias. 44. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 40 a 43, caracterizado pelo fato de que a barreira compreende uma pluralidade de orifícios. 45. Aparelho, de acordo com a reivindicação 44, quando dependente da reivindicação 43, caracterizado pelo fato de que cada reentrância corresponde a um orifício na barreira. 46. Aparelho, de acordo com a reivindicação 44, caracterizado pelo fato de que os orifícios estão dispostos, através do formato da barreira e/ou do formato dos orifícios, de modo que múltiplos jatos transversais são direcionados a uma única posição na superfície-alvo. 47. Aparelho, de acordo com qualquer uma dentre as reivindicações 40 a 46, caracterizado pelo fato de que a barreira é conformada para controlar a formação do jato transversal. 48. Aparelho, de acordo com qualquer uma dentre as reivindicações 40 a 47, caracterizado pelo fato de que o(s) orifício(s) na barreira são conformados para controlar a formação do jato transversal. 49. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 40 a 48, caracterizado pelo fato de que o(s) orifício(s) está disposto para controlar o formato do contorno entre os meios gasoso e não gasoso no orifício. 50. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 40 a 49, caracterizado pelo fato de que compreende meios para controlar a pressão do meio gasoso, em que o formato do contorno entre os meios gasoso e não gasoso no(s) orifício(s) é controlado através das pressões relativas do meio gasoso para o meio não gasoso. 51. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 40 a 50, caracterizado pelo fato de que o contorno entre os meios gasoso e não gasoso no(s) orifício(s) é curvo. 52. Aparelho, de acordo com a reivindicação 51, caracterizado pelo fato de que a superfície-alvo é espaçada do(s) orifício(s) na barreira por uma distância menor que 10 vezes o raio de curvatura da superfície de contorno, por exemplo, menor que 5 vezes o raio de curvatura da superfície de contorno, por exemplo, menor que duas vezes o raio de curvatura da superfície de contorno. 53. Aparelho, de acordo com a reivindicação 51 ou 52, caracterizado pelo fato de que a barreira e/ou a borda do(s) orifício(s) compreendem características de microestrutura e/ou umectantes que são dispostas para controlar o formato do contorno entre os meios não gasoso e gasoso. 54. Aparelho, de acordo com a reivindicação 51, 52 ou 53, caracterizado pelo fato de que a tensão de superfície do meio não gasoso é disposta para controlar o formato do contorno entre os meios não gasoso e gasoso. 55. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 51 a 54, caracterizado pelo fato de que compreende meios para aplicar uma onda de pressão estacionária, por exemplo, uma onda de ultrassom estacionária, ao meio não gasoso para controlar o formato do contorno entre os meios não gasoso e gasoso. 56. Aparelho, de acordo com a reivindicação 51 ou 52, caracterizado pelo fato de que compreende uma membrana que define o formato do contorno entre os meios gasoso e não gasoso. 57. Aparelho, de acordo com a reivindicação 56, caracterizado pelo fato de que a membrana é frágil e está disposta para se romper mediante o impacto da onda de choque. 58. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 51 a 57, caracterizado pelo fato de que a onda de choque aplicada ao meio não gasoso está disposta para que seja conformada ao formato do contorno entre os meios não gasoso e gasoso. 59. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 40 a 58, caracterizado pelo fato de que compreende uma pluralidade de barreiras, em que cada barreira compreende pelo menos um orifício em si e separa um meio gasoso de um meio não gasoso. 60. Aparelho, de acordo com a reivindicação 59, caracterizado pelo fato de que os orifícios em uma barreira estão dispostos de modo que múltiplos jatos transversais a partir de tal barreira sejam direcionados em direção ao meio não gasoso em um único orifício na próxima barreira. 61. Aparelho, de acordo com a reivindicação 59 ou 60, caracterizado pelo fato de que as barreiras são conformadas para focar as ondas de choque iniciais e/ou resultantes no um ou mais orifícios e/ou na superfície-alvo. 62. Aparelho, de acordo com qualquer das reivindicações 40 a 61, caracterizado pelo fato de que compreende um ou mais bolsos de fluido no interior do meio não gasoso que são posicionados em relação ao pelo menos um orifício na barreira de modo que a incidência da onda de choque no primeiro bolso de fluido concentre a intensidade da onda de choque subsequentemente incidente sobre o meio gasoso. 63. Aparelho, de acordo com a reivindicação 62, caracterizado pelo fato de que o fluido compreende um gás. 64. Aparelho para produzir uma concentração localizada de energia caracterizado pelo fato de que compreende: um meio gasoso; um meio não gasoso separado do meio gasoso através de uma barreira que compreende pelo menos um orifício na mesma que forma um contorno que é convexo no meio não gasoso; uma superfície-alvo que é espaçada da barreira no meio gasoso; e meios para criar pelo menos uma onda de choque que se propaga através do dito meio não gasoso de modo a ser incidente sobre o contorno formado através do dito orifício, formando assim, um jato transversal no outro lado do orifício. 65. Aparelho, de acordo com a reivindicação 64, caracterizado pelo fato de que a superfície-alvo é espaçada do(s) orifício(s) na barreira por uma distância menor que 10 vezes o raio de curvatura da superfície de contorno, por exemplo, menor que 5 vezes o raio de curvatura da superfície de contorno, por exemplo, menor que duas vezes o raio de curvatura da superfície de contorno. 66. Aparelho, de acordo com a reivindicação 64 ou 65, caracterizado pelo fato de que a barreira e/ou a borda do(s) orifício(s) compreendem características de microestrutura e/ou umectantes que são dispostas para controlar o formato do contorno entre os meios não gasoso e gasoso. 67. Aparelho, de acordo com a reivindicação 64, 65 ou 66, caracterizado pelo fato de que a tensão de superfície do meio não gasoso é disposta para controlar o formato do contorno entre os meios não gasoso e gasoso. 68. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 64 a 67, caracterizado pelo fato de que compreende meios para aplicar uma onda de pressão estacionária, por exemplo, uma onda de ultrassom estacionária, ao meio não gasoso para controlar o formato do contorno entre os meios não gasoso e gasoso. 69. Aparelho, de acordo com a reivindicação 64 ou 65, caracterizado pelo fato de que compreende uma membrana que define o formato do contorno entre os meios gasoso e não gasoso. 70. Aparelho, de acordo com a reivindicação 69, caracterizado pelo fato de que a membrana é frágil e está disposta para se romper mediante o impacto da onda de choque. 71. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 64 a 70, caracterizado pelo fato de que a onda de choque aplicada ao meio não gasoso está disposta para que seja conformada ao formato do contorno entre os meios não gasoso e gasoso. 72. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 64 a 71, caracterizado pelo fato de que compreende uma pluralidade de barreiras, em que cada barreira compreende pelo menos um orifício em si e separa um meio gasoso de um meio não gasoso. 73. Aparelho, de acordo com a reivindicação 72, caracterizado pelo fato de que os orifícios em uma barreira estão dispostos de modo que múltiplos jatos transversais a partir de tal barreira sejam direcionados em direção ao meio não gasoso em um único orifício na próxima barreira. 74. Aparelho, de acordo com a reivindicação 72 ou 73, caracterizado pelo fato de que as barreiras são conformadas para focar as ondas de choque iniciais e/ou resultantes no um ou mais orifícios e/ou na superfície-alvo. 75. Aparelho, de acordo com qualquer das reivindicações 64 a 74, caracterizado pelo fato de que compreende um ou mais bolsos de fluido no interior do meio não gasoso que são posicionados em relação ao pelo menos um orifício na barreira de modo que a incidência da onda de choque no primeiro bolso de fluido concentre a intensidade da onda de choque subsequentemente incidente sobre o meio gasoso. 76. Aparelho, de acordo com a reivindicação 75, caracterizado pelo fato de que o fluido compreende um gás. 77. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 40 a 76, caracterizado pelo fato de que é usado para gerar reações de fusão nuclear. 78. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 40 a 77, caracterizado pelo fato de que a superfície-alvo compreende um combustível para a fusão nuclear ou reagentes para uma reação química. RESUMOPatente de Invenção: "CONCENTRAÇÃO DE ENERGIA LOCALIZADA". A invenção refere-se a um método para produzir uma concentração localizada de energia que compreende criar uma onda de choque (16) que se propaga através de um meio não gasoso (4) de modo a ser incidente sobre um contorno (10) entre o meio não gasoso (4) e um meio gasoso (6) formado através de pelo menos um orifício (8) em uma barreira (2) que separa o meio não gasoso (4) de um meio gasoso (6). Isso forma um jato transversal no outro lado do orifício (8) que é incidente sobre uma superfície-alvo (12) que compreende uma reentrância (14) que é espaçada da barreira (2) no meio gasoso (6). Um aparelho para produzir uma concentração localizada de energia também é fornecido.29/2925836415v1 12/121/121/11/1