Лазер против молнии: как учёные научились управлять разрядом
Можно ли заставить молнию ударить по команде? Фантастика становится реальностью: исследователи нашли способ управлять направлением электрического разряда, используя лазер. Это может радикально изменить подход к защите от природных катастроф.
Миниатюрная гроза в лаборатории
Команда физиков из Австралии и США во главе с профессором Университета Нового Южного Уэльса Андреем Мирошниченко провела серию экспериментов.
Они создали искусственную "грозу": два параллельных металлических листа, разделённых слоем воздуха, накапливали заряд, как обкладки конденсатора. При достижении критической точки разряда возникала крошечная молния, случайно перескакивающая между пластинами.
Такой беспорядочный разряд — обычное дело для природы, где молния выбирает путь наименьшего сопротивления, будь то земля или другое облако.
"Рисуем светом": графен и лазер
Чтобы направить молнию по заданной траектории, учёные решили использовать… свет. А точнее — лазерный луч и микроскопические частицы графена. Уникальность метода в том, что лазер не просто освещает путь — он буквально удерживает и направляет эти частицы. Такое явление называется фотофорезом: свет создаёт давление, которое и подталкивает частицы вперёд.
Эти "искорки" начинают светиться от нагрева и ионизируют воздух вокруг себя. В результате образуется проводящий канал, по которому молния охотно следует.
"У нас получается невидимая нить, — объясняет Андрей Мирошниченко, — ручка, с помощью которой мы можем "рисовать светом” и контролировать электрический разряд с точностью до десятой доли толщины человеческого волоса".
Ближе к реальности, чем кажется
Хотя эксперимент пока далёк от реальных гроз, технология уже показывает огромный потенциал. Учёные отмечают: графен — лишь один из возможных материалов, а лазер может быть слабее. В теории, система будет работать даже с частицами пыли, взвешенными в воздухе.
Иными словами, мы всё ближе к тому, чтобы научиться "обезвреживать" молнии заранее — не дожидаясь, пока они нанесут удар.
Уточнения
Ла́зер (от англ. laser, акроним от Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation - "усиление света посредством вынужденного излучения"), или опти́ческий ква́нтовый генера́тор, — устройство, преобразующее энергию накачки (световую, электрическую, тепловую, химическую и др.) в энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучения.