Невидимые провода: путь электричества по воздуху прокладывает ультразвук — видео
Электрические разряды используются для сварки, питания электроники, уничтожения микробов или воспламенения топлива в некоторых автомобильных двигателях. Но контролировать в открытом пространстве их трудно — они распространяются хаотически и разделяются на ветви, направленные к ближайшим металлическим предметам.
Новое исследование, опубликованное в журнале Science Advances, предлагает управлять электрической плазмой в воздухе при помощи ультразвуковых волн. Это позволяет нацеливать разряд так, чтобы он обходил препятствия или попадал в определенные точки даже в непроводящих материалах.
«Мы наблюдали это явление более года назад, затем у нас ушли месяцы на то, чтобы взять его под контроль, и еще больше времени — чтобы найти объяснение», — признался доктор Асьер Марсо из Наваррского народного университета в Испании.
Принцип управления электрическим током в пространстве довольно прост. Искры нагревают воздух, он расширяется, и разряд сам туда стремится, поскольку у разреженного газа меньше пробивное напряжение. А ультразвук, в свою очередь, может перераспределять области горячего воздуха.
«Точное управление искрами позволяет использовать их в самых разных областях: атмосферных исследованиях, биологических процедурах, избирательном питании цепей», — прокомментировал профессор Ари Салми из Хельсинкского университета.
Сейчас для управления искрами используют технологию лазерно-индуцированных разрядов — так называемые электролазеры, — которая требует применения опасных лазеров и их точной синхронизации с разрядом. Новая методика заменяет лазеры безопасным для глаз и кожи ультразвуком. Оборудование компактно, доступно по цене и может работать непрерывно.
«Меня вдохновляет возможность использовать слабые искры для создания контролируемых тактильных стимулов в руке — возможно, это станет первой бесконтактной системой шрифта Брайля», — добавил аспирант Хосу Ирисари из Наваррского народного университета, который пишет докторскую на тему бесконтактных тактильных технологий.
