محققان با گرافین یک گام به ساخت دستگاه‌ کنترل‌کننده محل برخورد صاعقه نزدیکتر شدند

صاعقه یکی از عوامل مهم برای آتش‌سوزی محسوب می‌شود و حالا یک تیم بین‌المللی از دانشمندان روشی برای کنترل محل برخورد صاعقه را به نمایش گذاشته‌اند که از ذرات ریز گرافین درون «پرتو کششی» استفاده می‌کند.

رعد و برق می‌تواند دمای بالاتری نسبت به سطح خورشید داشته باشد، بنابراین با برخورد با اجسام مختلف از چمن گرفته تا درختان، باعث آتش‌سوزی می‌شود. علاوه بر این، تغییرات اقلیمی نیز باعث بارندگی در مناطق مستعد آتش‌سوزی شده و همچنین شدت صاعقه را افزایش داده که ترکیب آن‌ها بسیار خطرناک است و امسال چنین بار شاهد چنین موضوعی بوده‌ایم.

حالا تصور کنید دارای دستگاه قابل حملی هستید که می‌توان آن را به محل طوفان برد و برخورد صاعقه را کنترل کرد. به لطف کار جدید محققان دانشگاه‌های «نیو ساوت ولز» و «ملی» استرالیا، «تگزاس A&M» و دانشگاه «کالیفرنیا» یک قدم به چنین دستگاهی نزدیکتر شده‌ایم.

این تیم یک طرح مفهومی را در آزمایشگاه به نمایش گذاشته که شرایط طوفانی را با دو صفحه موازی شارژ شده و یک فاصله هوایی بازآفرینی می‌کند. بطور عادی، پرش‌های الکتریسیته میان این دو صفحات به صورت تصادفی رخ می‌دهد و از رعد و برق تقلید می‌کند، اما دانشمندان توانسته‌اند مقصد آن‌ها را کنترل کنند.

یکی از نویسندگان این مقاله به نام «آندره میروشنیچنکو» اعلام کرده:

«دستگاه ما تقریبا ساده است و از دو صفحه شارژ شده بهره می‌برد. ما آن‌ها را شارژ کرده و سپس ذرات داغ داخل پرتوی کششی را وارد می‌کنیم که باعث تخلیه الکتریکی میان دو صفحه می‌شوند. ما توسط آن‌ها می‌توانیم زمان و محل تخلیه را کنترل کنیم.»

در طبیعت صاعقه یک الکتریسیته است که برای تکمیل مدار از ابر به ابر یا از ابر به زمین به دنبال رساناترین مسیر است. در حالی که از دید ما این مسیرها تصادفی به نظر می‌رسند، آن‌ها مسیر بسیار خاصی از گاز یونیزه شده را دنبال می‌کنند که رساناتر از هوای اطراف هستند. بنابراین از نظر تئوری می‌توان محل برخورد صاعقه را با یک مسیر رسانا کنترل کرد که برای این کار دانشمندان به سراغ گرافین رفته‌اند.

میروشنیچنکو در این زمینه گفته:

«ما ذرات داغ گرافین را میان دو صفحه قرار دادیم و برای این کار به سراغ پرتو کششی رفتیم. پرتو کششی یک پرتو لیزر با هسته توخالی است که ذرات درون آن محبوس شده‌اند و با استفاده از آن، ذرات را میان فضای دو صفحه قرار دادیم.»

انرژی این لیزر ذرات را به سمت جلو حرکت می‌دهد و باعث افزایش دمای آن‌ها می‌شود و زمانی که آن‌ها به اندازه کافی داغ شوند، هوای اطراف خود را یونیزه می‌کنند که باعث ایجاد یک مسیر می‌شود و رعد و برق از آن عبور می‌کند. به زبان ساده، هرجایی که پرتو کششی آن را نشانه بگیرد، به احتمال زیاد صاعقه به آن برخورد خواهد کرد.

با وجود اینکه برای چنین روشی از گرافین استفاده شده، می‌توان در آینده به سراغ ذرات دیگری رفت. با وجود چنین موفقیتی در آزمایشگاه، صاعقه در دنیای واقعی بسیار قدرتمندتر است و محققان هنوز به فناوری برای کنترل چنین انرژی بالایی دست پیدا نکرده‌اند.