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科学家用激光“驯服”闪电:指哪劈哪

科学家们近日表示,在未来人类将有望使用激光技术驯服闪电,并引导其避开建筑物。

在当前,在高层建筑顶部安装避雷针可以增加闪电击中同一地点的概率,但闪电的精确路径则仍然是无法预测的。而在近日,加拿大科学家在实验室中成功演示了引导闪电弧按照某一预定路径发展的方法。他们使用“先进激光光源设施”(Advanced Laser Light Source facility)引导人造闪电绕过物体。这项研究由加拿大国家科学研究院(INRS)执行,相关研究结果已经刊登于《科学》杂志的子刊《科学进展》(Science Advances)杂志上。这项技术对于工业界将具有潜在的重要意义,来自闪电的高压电弧在很多方面都将具有重要用途。

耶夫斯·贝肯(Yves Bégin)是INRS研究与学术事务副主管,他表示:“即便不考虑我们对于闪电和电弧的迷恋,这项科学发现本身将具有巨大潜力,并开启全新研究领域的大门。”

在目前的技术领域,电弧已经被应用在内燃机引擎,污染控制技术,照明,机械加工和微加工等方面。

而根据罗伯托·莫兰多迪(Roberto Morandotti)教授的说法,这项研究所取得的成果将大大扩展这项技术的应用领域。罗伯托教授正是在INRS领导了这项研究的科学家。他的研究组利用激光束引导一束放电电流沿着一道平滑的抛物线路径传播。模型显示利用恰当布局的激光技术将可以赋予电弧以某种属性并引导其传播路径。研究人员表示,理论上,你可以让电弧沿着S型路径或是任何其他形状的路径传播。

贝肯表示:“这项重要的进展是在数厘米的尺度上实现的,其需要用到高能激光,并且只有在最先进的设施以及一流的研究环境下才能实现,而INRS可以为我们提供所有这些需要的条件。”

莫兰多迪教授目前正在与他的研究组一起开展所谓“激光自修复”技术。该技术简单而言就是,当一束激光被某个位于传播路径上的障碍物阻挡而中断时,一旦通过障碍物之后激光束能够“自我重建”。在这项技术的研究中,科学家们在两个电极之间放置假想障碍物并进行放电实验。他们观察到电弧可以越过障碍物,并且在不对障碍物造成破坏的情况下通过它,并在另一侧重新形成光束,这表明其传播路径是预先设定的。

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