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Potremo mai controllare il percorso dei FULMINI? Nuovo Studio

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I dati sperimentali mostrano diverse forme di raggi laser che conferiscono caratteristiche e percorsi distinti.

fulmineUtilizzando l'Advanced Laser Light Source (ALLS), i ricercatori del Centro di Ricerca INRS Energie Materiaux Telecommunications  nel Quebec, hanno trovato un modo per guidare le scariche elettriche intorno a degli ostacoli, attraverso l'uso intelligente di laser.

Un fulmine brilla nel cielo per un breve momento. Anche se si può probabilmente conoscere il punto finale con un parafulmine il suo percorso esatto rimane imprevedibile. Su scala minore, le scariche tra due elettrodi si comportano allo stesso modo, striano lo spazio creando archi che vengono impostati solo in un punto iniziale e punto finale. Come domare la corrente in modo che segua un percorso definito?

Archi elettrici sono da tempo utilizzati nelle tecnologie come i motori a combustione, le applicazioni di controllo dell'inquinamento, l'illuminazione. Le applicazioni potenziali potrebbero moltiplicarsi con la possibilità di controllare con precisione il percorso che essi prendono. Un primo passo in questa direzione è stato fatto e la ricerca sulle nuove possibilità e i parametri per guidare l'arco promette di stimolare la creatività dei ricercatori i quali  hanno dimostrato che una carica elettrica può seguire un percorso liscio lungo una traiettoria lineare o parabolica. I dati sperimentali mostrano diverse forme di raggi laser che conferiscono caratteristiche e percorsi distinti alle scariche. Un fascio combinato permette un percorso a forma di S anche se qualsiasi altro percorso è possibile in linea di principio. La squadra del prof. Roberto Morandotti ha voluto verificare se le proprietà di autoricostruzione di alcuni fasci (come ad esempio i fasci Airy et Bessel) possono essere utilizzati in queste nuove esperienze.  Egli ha collocato un oggetto tra i due elettrodi ed ha osservato che la scarica ha scavalcato l'ostacolo, senza danneggiarlo, e lo ha restituito alla sua guida laser sull'altro lato. Una scoperta questa che potrebbe consentire all'uomo di controllare il percorso del fulmine.

fulminestudio

Diverse forme di scarico ottenute a seconda del tipo di fascio utilizzato. A B: Gaussian (controllo); C e D: Bessel; E e F: Airy; G e H: fascio S ottenuto dalla combinazione di due fasci di Airy. Immagini da sinistra: assenza di tensione applicata, solo il raggio laser è visibile. Immagini a destra: scaricano in presenza di una elevata tensione tra i due elettrodi.

"Al di là del fascino ispirato dal flash e dell'arco, dobbiamo vedere le potenzialità di questa conquista della scienza e gli ambiti di ricerca che essa apre", ha dichiarato Yves Begin, Vice Presidente della Ricerca e degli affari accademici presso INRS. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Science Advances.

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A e B: Gaussian (controllo); C e D: Bessel; E e F: Airy. Sinistra: fascio laser in assenza di tensione e in presenza di un ostacolo. A destra: Scarico dopo il raggio laser e fasci Bessel e Airy aggirando l'ostacolo prima di ricostruirlo. L'inserto in D è un'immagine composta da più colpi che mostrano diverse traiettorie di scarico in prossimità dell'ostacolo prima di convergere in un unico percorso rettilineo.

 

Ali Dorate

 

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