13.11.2020
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.
Позавчера, 19:51
Мария Азарова

Американские ученые вышли за рамки черт личности классической «Большой пятерки» и рассмотрели их в контексте прогнозирования финансовой успешности.

Вчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Позавчера, 05:45
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

26 ноября
Анастасия Михалева

За всю историю исследования в космосе побывали более 500 человек. В океан на глубину более 10 километров спускались всего трое. Мы до сих пор знаем о Мировом океане и его обитателях недопустимо мало.

26 ноября
Ольга Иванова

Исследовательская группа из Великобритании провела эксперимент и выяснила, какие факторы могут быть причиной удовольствия, получаемого от объятий.

29 ноября
Мария Азарова

Ученые из США представили альтернативный молекулярный механизм образования меланоцитарного невуса, который согласуется как с экспериментальными, так и с клиническими наблюдениями.

3 ноября
Ольга Иванова

Исследований на эту тему, как ни странно, мало, хотя предположений — великое множество. По мнению ученых из Венгрии, одна из причин такого поведения — высокая концентрация внимания на речи хозяина, а еще это означает, что собака слышит знакомое слово.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: