science >> Wetenschap >  >> Fysica

Nieuwe trekstraal heeft potentieel om bliksem te temmen

Krediet:Iraia Martínez, Flickr

Bliksem slaat nooit twee keer in, zo luidt het gezegde, maar nieuwe technologie kan ons in staat stellen te bepalen waar het de grond raakt, het risico op catastrofale bosbranden te verkleinen.

Veel van de verwoestende bosbranden van 2019-20 in Australië werden veroorzaakt door droge blikseminslagen.

Een internationaal team van onderzoekers, waaronder wetenschappers van de Australian National University (ANU) en UNSW Canberra, zijn baanbrekende laser-tractorstraaltechnologie die het potentieel heeft om het pad en de richting van de bliksem te regelen.

Mede-onderzoeker Dr. Vladlen Shvedov, van de ANU Research School of Physics, zei dat het team een ​​laserstraal gebruikte die hetzelfde proces weerspiegelt als bliksem en een pad creëert dat elektrische ontladingen naar specifieke doelen leidt.

"Het experiment simuleerde vergelijkbare atmosferische omstandigheden als die gevonden in echte bliksem, ' zei Dr. Shvedov.

"We kunnen ons een toekomst voorstellen waarin deze technologie elektrische ontladingen kan veroorzaken door passerende bliksem, helpen om het naar veilige doelen te leiden en het risico op catastrofale branden te verminderen."

Het team gebruikte een laserintensiteit die duizend keer minder was dan bij eerdere pogingen. wat betekent dat elke potentiële technologie om bliksem te beheersen veel goedkoper zou kunnen zijn, veiliger en nauwkeuriger.

De straal werkt door microdeeltjes van grafeen in de omgevingslucht op te vangen en te verwarmen. Door de grafeenmicrodeeltjes die in de straal zijn opgesloten te verwarmen, het team was in staat om de noodzakelijke voorwaarden voor elektrische doorslag en transmissie langs het pad van de laser te creëren met alleen een gewone laser met lage intensiteit, zei Dr. Shvedov.

Co-auteur professor Andrey Miroshnichenko, van UNSW Canberra, zei dat de ontdekking belangrijke toepassingen heeft om het risico op bosbranden te verminderen, aangezien de trekstraal over lange afstanden kan worden geleid en nauwkeurige controle van de bliksemontlading mogelijk maakt.

"We hebben een onzichtbare draad, een pen waarmee we licht kunnen schrijven en de elektrische ontlading kunnen regelen tot op ongeveer een tiende van de breedte van een mensenhaar, " zei professor Miroshnichenko.

Hij zei dat de ontdekking ook potentieel heeft voor de microschaalcontrole van elektrische ontlading in medische en productietoepassingen.

"De medische toepassingen omvatten optische scalpels voor het verwijderen van hard kankerweefsel tot niet-invasieve chirurgische technieken, " zei professor Miroshnichenko.

"We staan ​​echt aan het begin van het leren wat deze volledig nieuwe technologie zou kunnen betekenen."

Het onderzoek is gepubliceerd in Natuurcommunicatie .