核融合反應器內部是一個充滿暴力和混亂的地方。一種新型冷噴塗層可以吸收熱量，同時還能捕獲一些不聽話的氫粒子，因此有可能製造出更小、更好的等離子體室。雖然核融合能源仍處於實驗階段，但本月在日本啟動的世界上最大、最先進的託卡馬克核融合反應器表明，這項技術正在不斷從理論走向現實。

在聚變反應中，被稱為等離子體的電離氫氣所受到的壓力和熱量相當於太陽中心的壓力和熱量。這將導致原子核熔化，並釋放出巨大的清潔能源。

由於需要達到極高的熱量和壓力水平，製造容納核融合所需等離子體的腔室一直是一項挑戰。這個過程的另一個問題是，有時氫原子會被中和並從等離子體中逸出，從而削弱了等離子體的能量。

威斯康辛大學麥迪遜分校（UW-Madison）核工程與工程物理學博士後研究員邁科拉-伊亞洛維加（Mykola Ialovega）說：”這些氫中性粒子會導致等離子體中的能量損失，這使得維持熱等離子體並擁有一個有效的小型核融合反應器變得非常具有挑戰性。 “Ialovega 領導了一種塗層的研究，該塗層已證明有能力在核聚變反應器腔體內鋪設線纜，並捕獲這種不聽話的氫。

這種塗層由金屬鉭製成，可以承受極高的溫度。鉭被冷噴塗在不銹鋼上，並在類似核融合的條件下發揮出色的性能。

在冷噴塗過程中，鉭顆粒被噴射到不銹鋼上，像薄餅一樣被壓扁。研究人員發現，即使是以這種方式擠壓，每個顆粒之間仍有一個小邊界，這是捕捉不穩定氫粒子的理想通道。當把噴塗鋼材置於更高的溫度下時，被捕獲的氫粒子就會釋放出來，這實際上是在更新材料，使其可以重複使用。

研究小組不僅稱讚這種塗層能夠在承受高溫高壓的同時反覆捕捉和釋放氫氣，而且還稱讚它易於使用。

伊亞洛維加說：”冷噴法的另一個好處是，它允許我們在現場透過塗抹新塗層來修復反應器部件。目前，受損的反應器部件往往需要拆卸下來，換上全新的部件，這樣既費錢又費時”。

該團隊計劃在威斯康辛州HTS 軸對稱反射鏡（WHAM）上使用這種塗層，該反射鏡是一種實驗裝置，可能會被應用於Realta Fusion 計劃中的下一代核聚變發電廠，Realta Fusion 是華大麥迪遜分校的衍生公司。

奧利佛-施密茨（Oliver Schmitz）說：”創造一種耐火金屬複合材料，使其具有良好的氫處理特性、抗侵蝕性和一般材料的彈性，這對於等離子體設備和聚變能源系統的設計來說是一個突破。改變合金並加入其他難熔金屬以增強複合材料的核應用前景尤其令人興奮”。

施密茨是華盛頓大學麥迪遜分校核子工程與工程物理學教授，也是描述這些發現的論文的共同作者之一，該論文已發表在《Physica Scripta》雜誌上。