นักฟิสิกส์สาธิตเทคโนโลยีควบคุมฟ้าผ่า

นักฟิสิกส์สาธิตเทคโนโลยีควบคุมฟ้าผ่า
นักฟิสิกส์สาธิตเทคโนโลยีควบคุมฟ้าผ่า
Anonim

นักวิทยาศาสตร์ชาวออสเตรเลียได้เรียนรู้ที่จะควบคุมทิศทางการสลายทางไฟฟ้าโดยใช้เลเซอร์

ภาพ
ภาพ

ฟ้าผ่าทำให้เกิดความเสียหายอย่างมากต่อเศรษฐกิจและมักทำให้เกิดไฟป่าที่รุนแรง เทคโนโลยีใหม่จะช่วยในการรักษาความปลอดภัย - การใช้ลำแสงเลเซอร์กำกับทิศทางซึ่งสายฟ้าสามารถ "ปล่อย" ในเวลาที่เหมาะสมและในสถานที่ที่เหมาะสมโดยก่อนหน้านี้ปล่อยพลังงานที่สะสมอยู่ในเมฆฝนฟ้าคะนอง มีรายงานในบทความใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications

ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยนิวเซาธ์เวลส์ Andrei Miroshnichenko และเพื่อนร่วมงานของเขาจากออสเตรเลียและสหรัฐอเมริกาได้สาธิตวิธีการใหม่ในการทดลองในห้องปฏิบัติการ นักวิทยาศาสตร์ได้สร้าง "พายุฝนฟ้าคะนองขนาดเล็ก" โดยใช้แผ่นคู่ขนานแบนซึ่งคั่นด้วยชั้นอากาศซึ่งประจุสะสมเช่นเดียวกับบนจานของตัวเก็บประจุ เมื่อใกล้ถึงค่าการสลาย มันถูกปล่อยออกมา สายฟ้าขนาดเล็กปรากฏขึ้นบนจานหนึ่งแบบสุ่ม และสุ่มโดนส่วนที่สองอย่างรวดเร็ว

ในธรรมชาติ สายฟ้าเดินทางจากเมฆไปยังเมฆหรือสู่พื้นดินตามเส้นทางที่มีความต้านทานน้อยที่สุด เส้นทางดังกล่าวสามารถสร้างขึ้นเทียมได้ - และด้วยเหตุนี้นักวิทยาศาสตร์จึงตัดสินใจนำอนุภาคกราฟีนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าขนาดเล็ก และเพื่อนำส่งไปยังตำแหน่งที่ต้องการในการติดตั้งและแขวนไว้ระหว่างเพลตที่มีประจุ พวกเขาใช้ลำแสงแบบกลวงของเลเซอร์พิเศษ ซึ่งพัฒนาขึ้นในออสเตรเลียเมื่อ 10 ปีที่แล้ว

การควบคุมลำแสงรถแทรกเตอร์ของฟ้าผ่า

การควบคุมลำแสงรถแทรกเตอร์ของฟ้าผ่า
การควบคุมลำแสงรถแทรกเตอร์ของฟ้าผ่า

อนุภาคถูกกักไว้ภายในโดยความดันของแสง ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่าโฟโตโฟรีซิส และถูกผลักไปข้างหน้าและให้ความร้อนในเวลาเดียวกัน เมื่อถึงอุณหภูมิสูงพวกเขาก็เริ่มเรืองแสง แต่ที่สำคัญที่สุด พวกมันทำให้เกิดไอออนไนซ์ของอนุภาคในอากาศที่อยู่ใกล้เคียง สร้างเส้นทางสำหรับผู้นำสายฟ้าขั้นบันได Andrei Miroshnichenko กล่าวว่า "เราได้ด้ายที่มองไม่เห็น" "ปากกาที่เราสามารถ" วาดด้วยแสง "และควบคุมการปล่อยไฟฟ้าด้วยความแม่นยำถึงหนึ่งในสิบของความหนาของเส้นผมมนุษย์"

ผู้เขียนศึกษาทราบว่าเครื่องมือที่แท้จริงสำหรับ "การควบคุมฟ้าผ่า" อาจแตกต่างจากเครื่องสาธิตในห้องปฏิบัติการอย่างมาก ดังนั้นการใช้กราฟีนจึงเป็นทางเลือก และในทางทฤษฎีแล้ว เลเซอร์สามารถกระทำการกับอนุภาคที่ลอยอยู่ในอากาศได้โดยตรง นอกจากนี้ระบบยังสามารถปรับให้ทำงานกับเลเซอร์ที่ค่อนข้างอ่อนแอได้

ยอดนิยมตามหัวข้อ