Искровые разряды стали неотъемлемой частью современных технологий, находя широкое применение в сварочных работах, электронных устройствах, стерилизации и автомобильных системах зажигания. Однако до недавнего времени управление электрическими разрядами в открытом пространстве представляло серьезную проблему – разряды образовывали неконтролируемые ветвистые структуры, устремляющиеся к металлическим поверхностям, что могло привести к нежелательным повреждениям.
Выдающееся открытие международной группы исследователей позволило совершить прорыв в области управления электрическими разрядами. Инновационный метод, основанный на использовании ультразвуковых волн, обеспечивает беспрецедентную точность в контроле движения электрических разрядов через воздушное пространство. Теперь появилась возможность направлять электрические искры по заданной траектории, огибая препятствия и достигая намеченных целей даже на диэлектрических материалах. Результаты этого впечатляющего исследования представлены научному сообществу в престижном журнале Science Advances.
Руководитель исследования, доктор Асьер Марсо из Университета Наварры, делится увлекательной историей открытия: «Первое наблюдение этого удивительного явления произошло более года назад. Последующие месяцы были посвящены разработке методов контроля и глубокому изучению физических механизмов, лежащих в основе процесса».
Принцип работы новой технологии основан на физических свойствах воздуха при нагреве электрическим разрядом. При прохождении искры происходит локальный нагрев воздуха, что приводит к его расширению и снижению плотности. Используя направленные ультразвуковые волны, исследователи научились создавать области с различной звуковой интенсивностью, формируя каналы разреженного воздуха. Последующие разряды естественным образом следуют по этим путям благодаря пониженному напряжению пробоя в разреженных зонах.
Профессор Ари Салми из Университета Хельсинки подчеркивает широкие перспективы применения новой технологии: «Достигнутый уровень контроля над электрическими разрядами открывает захватывающие возможности в различных областях — от изучения атмосферных явлений до биомедицинских процедур и инновационных систем электропитания».
В сравнении с предшествующими методами управления электрическими разрядами, использовавшими опасное лазерное излучение и сложную синхронизацию, новая ультразвуковая технология демонстрирует значительные преимущества. Она абсолютно безопасна для человека, не требует сложного и дорогостоящего оборудования, отличается компактностью и способностью к непрерывной работе.
Хосу Ирисари, ведущий автор исследования, с воодушевлением рассказывает о потенциальных применениях технологии: «Особенно вдохновляет возможность использования маломощных контролируемых разрядов для создания тактильной обратной связи. Это может привести к разработке принципиально новых систем для чтения шрифта Брайля, открывая новые горизонты в области вспомогательных технологий».
Источник: naked-science.ru
