Погода у твоєму місті

Фізики знайшли спосіб контролювати блискавки

T
14 листопада 2020, 15:32

Австралійські вчені навчилися контролювати напрям електричного пробою за допомогою лазера

Фізики знайшли спосіб контролювати блискавки

Удари блискавок завдають чималої шкоди господарству і часто служать причиною потужних лісових пожеж. Убезпечити їх допоможе нова технологія - використання направляючого лазерного променя, за допомогою якого блискавку можна «запустити» в потрібний час і в потрібному місці, заздалегідь розрядивши накопичену в грозовий хмарі енергію. Про це повідомляє видання Naked Science з посиланням на нову статтю, опубліковану в журналі Nature Communications.

Професор Університету Нового Південного Уельсу Андрій Мірошниченко та його колеги з Австралії і США продемонстрували новий підхід в лабораторних експериментах. Вчені створили «грозу в мініатюрі» за допомогою пари плоских паралельних пластин, розділених шаром повітря, на яких, як на обкладинках конденсатора, накопичувався заряд. Наблизившись до пробійного значення, він розряджався, крихітна блискавка виникала на випадковій ділянці однієї пластини і швидко вдаряла в випадкову ділянку другої.

У природі блискавка рухається від хмари до хмари або до землі по шляху найменшого опору. Такий шлях можна створити штучно - і для цього вчені вирішили взяти крихітні частки графена, що проводять струм. А щоб доставити їх в потрібну ділянку своєї установки і підвісити між зарядженими пластинами, використовували порожнистий промінь спеціального лазера, який був розроблений в Австралії 10 років тому.

Частинки утримуються всередині за рахунок тиску світла - це явище називається фотофорез - і підштовхуються вперед, нагріваючись. Досягнувши високої температури, вони навіть починають світитися; але головне - вони викликають іонізацію сусідніх частинок повітря, створюючи шлях для ступеневого лідера блискавки. «У нас виходить невидима нитка, - говорить Андрій Мірошниченко, - ручка, за допомогою якої ми можемо «малювати світлом»і контролювати електричний розряд з точністю до десятої частки товщини людської волосини».

Автори дослідження відзначають, що реальний інструмент для «управління блискавками» може сильно відрізнятися від лабораторного демонстратора. Так, використання графена необов'язково, а впливати лазером теоретично можна і безпосередньо на зважені в повітрі частки. Крім того, систему реально адаптувати до роботи з досить слабким лазером.

4.6 середня оцінка з 5 на основі 91 оцінок
загрузка...