Физики продемонстрировали технологию контроля за молниями — Naked Science
5 минут
Сергей Васильев

Физики продемонстрировали технологию контроля за молниями

4.7

Австралийские ученые научились контролировать направление электрического пробоя с помощью лазера.

©Iraia Martinez, Flickr

Удары молний наносят немалый ущерб хозяйству и часто служат причиной мощных лесных пожаров. Обезопасить их поможет новая технология — использование направляющего лазерного луча, с помощью которого молнию можно «запустить» в нужное время и нужном месте, заранее разрядив накопленную в грозовой туче энергию. Об этом сообщается в новой статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Профессор Университета Нового Южного Уэльса Андрей Мирошниченко и его коллеги из Австралии и США продемонстрировали новый подход в лабораторных экспериментах. Ученые создали «грозу в миниатюре» с помощью пары плоских параллельных пластин, разделенных слоем воздуха, на которых, как на обкладках конденсатора, накапливался заряд. Приблизившись к пробойному значению, он разряжался, крошечная молния возникала на случайном участке одной пластины и быстро ударяла в случайный участок второй.

В природе молния движется от облака к облаку или к земле по пути наименьшего сопротивления. Такой путь можно создать искусственно — и для этого ученые решили взять крошечные проводящие частицы графена. А чтобы доставить их в нужный участок своей установки и подвесить между заряженными пластинами, использовали полый луч специального лазера, который был разработан в Австралии 10 лет назад.

На видеозаписи видно, как случайные разряды в экспериментальной установке при включении лазера начинают бить строго в одну точку / ©New Atlas, Shvedov et al., 2020

Частицы удерживаются внутри за счет давления света — это явление называется фотофорезом — и подталкиваются вперед, а заодно нагреваются. Достигнув высокой температуры, они даже начинают светиться; но главное — они вызывают ионизацию соседних частиц воздуха, создавая путь для ступенчатого лидера молнии. «У нас получается невидимая нить, — говорит Андрей Мирошниченко, — ручка, с помощью которой мы можем “рисовать светом” и контролировать электрический разряд с точностью до десятой доли толщины человеческого волоса».

Авторы исследования отмечают, что реальный инструмент для «управления молниями» может сильно отличаться от лабораторного демонстратора. Так, использование графена необязательно, а воздействовать лазером теоретически можно и напрямую на взвешенные в воздухе частицы. Кроме того, систему реально адаптировать к работе с довольно слабым лазером.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
5 часов назад
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

8 мая
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

5 часов назад
4 минуты
Сергей Васильев

Анализ сотен записей зевков у разных видов млекопитающих и птиц показал, что оно длится тем дольше, чем крупнее мозг животного и чем больше в нем нейронов.

8 мая
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

8 мая
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

5 часов назад
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: