Dodano: 13 listopad 2020r.

Opracowano laser, który może pomóc kontrolować pioruny

Australijscy fizycy opracowali technologię, dzięki której być może uda się w pewnym stopniu kontrolować wyładowania atmosferyczne. Naukowcy wykorzystali wiązkę laserową do zmiany ścieżki pioruna w laboratorium, ale uważają, że ich praca może zostać z powodzeniem zastosowana w warunkach naturalnych. Mogłoby to pozwolić na zmianę miejsca uderzenia w ziemię, zmniejszając ryzyko katastrofalnych pożarów buszu.

Opracowano laser, który może pomóc kontrolować pioruny

 

Choć wydaje się, że technologia umożliwiająca kontrolę nad pogodą wyrwana jest wprost z książek i filmów science-fiction, to jednak naukowcy poszukują podobnych rozwiązań. Badania przyniosły już konkretne efekty w postaci wiązki laserowej, dzięki której być może będziemy w stanie zapobiegać wyładowaniom atmosferycznym, które doprowadzają do katastrofalnych pożarów i zniszczeń.

Kontrola wyładowań atmosferycznych

Uderzenia piorunów są główną naturalną przyczyną pożarów buszu w Australii i rosnącej liczby pożarów w USA. Zatem laser, który będzie mógł wpłynąć na ścieżkę wyładowań atmosferycznych, ma potencjał ratowania życia, ochrony dzikiej przyrody i ogromnych połaci naturalnego ekosystemu.

- Możemy sobie wyobrazić przyszłość, w której technologia ta wywoła wyładowania elektryczne z mijających chmur burzowych, pomagając poprowadzić żywioł i osłabiając jego siłę tak, aby zmniejszyć ryzyko katastrofalnych pożarów - mówi fizyk Vladlen Shvedov z Australijskiego National University, współautor badań, które ukazały się na łamach pisma "Nature Communications”.

System wykorzystuje wiązkę laserową, która odwzorowuje warunki fizyczne niezbędne do utworzenia się wyładowania elektrycznego. Mówiąc prościej, piorun to jedynie prąd elektryczny, który wypełnia lukę pomiędzy dodatnio naładowanym punktem na ziemi, a ujemnie naładowanym punktem u podstawy chmury burzowej. Chmury takie powstają w wyniku intensywnej aktywności zamarzniętych kropel deszczu.

Opracowana przez badaczy wiązka laserowa, wyznacza miejsce uwolnienia takiego ładunku elektrycznego. W swoich eksperymentach naukowcy wykorzystali mikrocząsteczki grafenu, jako materiału pośredniczącego w wywoływaniu wyładowania elektrycznego.

Sterowanie piorunami?

„Proponujemy i demonstrujemy skuteczne podejście do wyzwalania, zatrzymywania i prowadzenia wyładowań elektrycznych w powietrzu. Opiera się ono na wykorzystaniu ciągłej wiązki lasera o niskiej mocy, która wyłapuje i transportuje cząstki pochłaniające światło” – twierdzą naukowcy w swoim artykule.

Badacze nie testowali jeszcze swojej technologii w warunkach naturalnych. Jednak wyniki uzyskane w laboratorium sugerują, że wyładowania elektryczne, takie jak wyładowania atmosferyczne, mogą być dokładnie kontrolowane właśnie dzięki wykorzystaniu lasera.

- Podczas eksperymentu stworzyliśmy warunki podobne do tych, które występują w czasie rzeczywistych wyładowań atmosferycznych – przekonuje Shvedov.

Inne zastosowania technologii

Opracowana technologia działa na duże odległości i wymaga jedynie lasera o małej mocy. Sprawia to, że cały system jest przystępny cenowo, precyzyjny i łatwy w montażu. Stosowana tu intensywność lasera jest około tysiąca razy mniejsza niż w podobnych, prowadzonych wcześniej badaniach.

Poza kontrolą wyładowań atmosferycznych, ta sama technologia może być wykorzystywana w produkcji i medycynie - na przykład do usuwania tkanki nowotworowej bez inwazyjnej operacji.

- Mamy jakby niewidzialną nić, pióro, którym możemy pisać i kontrolować wyładowania elektryczne z dokładnością do jednej dziesiątej szerokości ludzkiego włosa - mówi fizyk Andriej Miroszenko z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii w Canberze. - Jesteśmy na początku drogi i jeszcze tak naprawdę nie wiemy, jak nasza technologia może wpłynąć na świat – dodaje.

 

Źródło: Australian National University