Дата публикации 06.12.2020
Команда ученых из Австралийского национального университета (The Australian National University), Университета Нового Южного Уэльса (UNSW Canberra) и Университета Калифорнии (Universiry of
California) представила усовершенствованную технологию лазерного «тягового луча» (tractor beam).
Сообщается, что с ее помощью ученые планируют научиться управлять молниями, непосредственно влияя на траектории их движения. Соответствующая научная работа опубликована в журнале Nature Communications.
В работе описан подход, позволяющий поймать в воздухе конкретный электрический разряд и направить его в нужном направлении. В основе метода лежит использование маломощного лазера, который
улавливает и переносит светопоглощающие частицы, находящиеся в атмосфере. Как рассказывает один из участников проекта Владлен Шведов (Vladlen Shvedov), с помощью лазерного луча прокладывается путь,
по которому электрический разряд направляется к определенной цели. Итак, лазерный луч захватывает и нагревает микрочастицы графена (100–1000 мкм), размещенные специальным образом в окружающем
воздухе. Далее, благодаря их нагреву, создаются условия, оптимальные для электрического пробоя и дальнейшего движения разряда вдоль лазерного луча. Ученые отмечают, что в рамках этих экспериментов
были смоделированы такие же атмосферные условия, при которых обычно наблюдают природные молнии.
В этой работе использовались лазеры мощностью всего лишь в несколько сотен милливатт — это в тысячу раз меньше, чем в любых подобных экспериментах, реализованных ранее. Снижение мощности
используемых лазеров автоматически снижает стоимость практической реализации технологии. Кроме того, повышается ее точность и безопасность. Ученые наглядно описали процесс управления движением
разряда по прямой, однако, согласно их заявлению, данный подход применим и к более сложным сценариям. Их эксперименты и теоретические прогнозы подтверждают возможность направления электрических
разрядов по сложным трехмерным траекториям с использованием множества лучей. Кроме того, метод работоспособен в атмосферах с другим газовым составом и уровнем давления.
Несложно понять, почему среди авторов этой научной работы, в основном, австралийские ученые. По данным за 2019-2020 годы значительная часть разрушительных лесных пожаров в Австралии была вызвана
именно ударами молний. Ученые надеются, что с помощью их разработки удастся снизить риск катастрофических лесных пожаров. Тем не менее, управление движением молний – не единственное возможное
применение новой технологии. Также она может оказаться полезной в управлении высоковольтными системами, в микропроизводстве и точной механической обработке, прецизионной микрохирургии и для
оперативного лечения онкологических заболеваний.
,