Der Blitz schlägt niemals zweimal am selben Ort ein, so sagt der Mythos. Aber eine neue Technologie könnte uns erlauben zu kontrollieren, wo er auf den Boden trifft, was die Gefahr von katastrophalen Buschfeuern reduziert. Viele Buschfeuer in Australien in den letzten beiden Jahren wurden durch trockene Blitzeinschläge verursacht.
Ein internationales Forschungsteam, darunter Wissenschaftler der Australian National University (ANU) und der UNSW Canberra, entwickeln eine Lasertraktorstrahltechnologie, die das Potenzial besitzt, die Bahn und die Richtung von Blitzen zu steuern.
Dr. Vladlen Shvedov von der Research School of Physics an der ANU sagte, das Team nutzte einen Laserstrahl, der denselben Prozess wie ein Blitz nachbilde und eine Bahn erzeuge, die elektrische Entladungen auf spezifische Ziele lenkt.
“Das Experiment simulierte ähnliche atmosphärische Bedingungen wie jene, die bei echten Blitzen vorkommen”, sagte Dr. Shvedov. “Wir können uns eine Zukunft vorstellen, wo diese Technologie elektrische Entladungen von Blitzen auslösen und sie auf sichere Ziele lenken könnte, was die Gefahr von katastrophalen Bränden verringert.”
Das Team verwendete eine Laserintensität, die tausend Mal geringer ist als bei allen früheren Ansätzen. Das bedeutet, dass jede potenzielle Technologie zur Steuerung von Blitzen viel günstiger, sicherer und präziser sein könnte.
Der Strahl arbeitet mittels Einfangen und Aufheizen von Graphen-Mikropartikeln in der umgebenden Luft. “Durch die Aufheizung der in dem Strahl gefangenen Graphen-Mikropartikel konnte das Team die notwendigen Bedingungen für elektrische Entladungen und Übertragung entlang der Laserbahn schaffen, wobei nur ein gewöhnlicher Laser mit geringer Intensität zum Einsatz kam”, sagte Dr. Shvedov.
Der Co-Autor Professor Andrey Miroshnichenko von der UNSW Canberra sagte, die Entdeckung habe wichtige Anwendungsmöglichkeiten für die Verringerung des Brandrisikos, weil der Traktorstrahl über lange Distanzen hinweg gelenkt werden könne und eine präzise Kontrolle der Blitzentladung erlaube.
“Wir haben einen unsichtbaren Faden, einen Stift, mit dem man Licht schreiben und die elektrische Entladung mit einer Genauigkeit von einem Zehntel des Durchmessers eines menschlichen Haares steuern kann”, sagte Professor Miroshnichenko. “Die Entdeckung hat auch Potenzial für die Steuerung elektrischer Entladungen im Bereich der Medizin und Industrieanwendungen auf kleinen Größenskalen. Zu den medizinischen Anwendungen gehören optische Skalpelle zur Entfernung von Krebsgewebe bis hin zu non-invasiven Chirurgietechniken. Wir beginnen erst zu verstehen, was diese komplexe, neue Technologie bedeuten könnte.”
Die Studie wurde im Journal Nature Communications veröffentlicht. Ebenfalls daran beteiligt waren die Texas A&M University in Qatar und die University of California in Los Angeles. Die anderen Co-Autoren der Studie sind Eugene Pivnev, Artur Davoyan und Wieslaw Krolikowski.
(THK)
Antworten