Физики продемонстрировали технологию контроля за молниями — Naked Science
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.
30 июля
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

30 июля
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

31 июля
Василий Парфенов

Изучение загадочной короны черной дыры, образованной рентгеновским излучением, преподнесло интересное открытие. Космические телескопы XMM-Newton и NuSTAR смогли «увидеть» свет, отраженный веществом сразу позади невероятно массивного объекта. И хотя это очередной раз подтверждает общую теорию относительности, про основной объект исследований ученые почти не получили новых данных.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

28 июля
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: