Se saattaa kuulostaa jotain scifi-elokuvasta, mutta tutkijat työskentelevät ultratarkan laservetovoimajärjestelmän parissa salaman polun ja suunnan muuttamiseksi.
Tähän on myös hyvin käytännöllinen syy: Salamaiskut ovat tärkein luonnollinen syy metsäpaloille, joten salamanjohdinjärjestelmä voi pelastaa ihmishenkiä, suojella villieläimiä ja suojata valtavia alueita elintärkeistä ekosysteemeistä.
“Voimme kuvitella tulevaisuutta, jossa tämä tekniikka voi saada sähköpurkauksen ohi salamasta, suuntaamalla sen turvallisiin kohteisiin, mikä vähentää katastrofaalisten tulipalojen riskiä”, sanoo fyysikko Vladlen Shvedov Australian kansallisesta yliopistosta.
Järjestelmä käyttää lasersädettä, joka heijastaa samaa prosessia kuin salama, luoden polun ja tietyn kohteen sähköpurkaukselle.
Yksinkertaisesti sanottuna salama on yksinkertaisesti sähkövirta, joka yhdistää aukon maan positiivisesti varautuneen pinnan ja ukkospilven pohjassa olevan negatiivisesti varautuneen pisteen välillä (syntyy jäätyneiden sadepisaroiden voimakkaasta toiminnasta).
Tutkijoiden ehdottama lasersäde asettaa pisteen tällaisen sähköpurkauksen vapauttamiselle; kokeissaan he käyttivät grafeenimikrohiukkasia varauksenvälittäjänä.
'' Ehdotamme ja osoitamme tehokkaan lähestymistavan sähköpurkausten käynnistämiseen, kiinnittämiseen ja ohjaamiseen ilmassa. Siinä käytetään pienitehoista, jatkuvan aallon pyörresädettä, joka sieppaa ja kuljettaa valoa absorboivia hiukkasia ilmassa “, tutkimuksen mukaan.
Tutkijat eivät tietenkään ole vielä testanneet tällaista ilmalämmitysjärjestelmää aidoilla salamalasereilla luonnossa, mutta laboratorion pienemmät tulokset viittaavat siihen, että sähköpurkauksia, kuten salamoita, voidaan hallita tarkasti.
“Kokeessa simuloitiin samanlaisia ilmakehän olosuhteita kuin todellisissa salamoissa”, Shvedov sanoo.
Tämä tekniikka toimii pitkiä matkoja ja vaatii vain pienitehoisen laserin, mikä tekee järjestelmästä edullisen, tarkan ja helposti koottavan. Tässä käytetyn laserin intensiteetti on noin tuhat kertaa pienempi kuin aiemmissa tutkimuksissa.
Salaman lisäksi samaa huolellista sähköpurkauksen hallintaa voidaan käyttää myös valmistuksessa ja lääketieteessä – esimerkiksi syöpäkudoksen poistamiseksi ilman invasiivista leikkausta.
Tutkimus on julkaistu Nature Communications -lehdessä.
Lähteet: Kuva: (Felix Mittermeier / Unsplash)
