Ohýbanie plazmy ultrazvukom prinesie množstvo inovatívnych aplikácií

 

​KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Ultrazvuk dokáže presne riadiť trajektóriu elektrických výbojov.

• Metóda je bezpečnejšia a lacnejšia ako používanie laserov.

• Plazma dokáže obchádzať prekážky a zasahovať nevodivé ciele.

Medzinárodný tím vedcov pod vedením Dr. Asiera Marza objavil spôsob, ako pomocou vysokofrekvenčného zvuku krotiť chaotické elektrické výboje. Táto technológia umožňuje vytvárať v atmosfére neviditeľné prepojenia, ktorými prúdi elektrická plazma s milimetrovou presnosťou. Výskum publikovaný v časopise Science Advances otvára cestu k bezdrôtovému prenosu energie a novým typom rozhraní.

Fyzikálny princíp nespočíva v priamom mechanickom pôsobení na elektróny, ale v zmene hustoty vzduchu. Elektrická iskra pri svojom vzniku ohreje okolitý vzduch na teplotu 70 °C, čím zníži jeho hustotu. Ultrazvukové vlny následne vyvíjajú akustickú radiačnú silu, ktorá tento horúci vzduch uzamkne do špecifických zón nazývaných antinódy. Elektrický výboj potom nasleduje túto cestu najmenšieho odporu.

Zdroj foto: Josu Irisarri

V experimentálnom nastavení boli použité dva prstence s 360-stupňovými ultrazvukovými žiaričmi obklopujúcimi Teslovu cievku. Elektronickým riadením fázy a intenzity žiaričov dokázali vedci nakláňať ohnisko zvuku a tým aj samotnú iskru. Systém dokáže stabilizovať výboj už v priebehu 15 milisekúnd a prekonáva tak chaotické vetvenie plazmy.

V porovnaní s predchádzajúcimi metódami využívajúcimi elektrolasery je toto riešenie výrazne bezpečnejšie pre ľudský zrak a pokožku. Zariadenie je kompaktné, cenovo dostupné a nevyžaduje mikrosekundovú synchronizáciu medzi laserovým pulzom a výbojom. Metóda navyše umožňuje zasiahnuť aj nevodivé materiály, ako sú papier alebo akryl, na presne určenom mieste.

^{Zdroj foto: Science Advances}

Limitáciou súčasnej technológie je jej nefunkčnosť pri jednosmernom prúde (DC), kde iónový vietor narúša akustické pole. Pri striedavom prúde (AC) sú však možnosti aplikácie obrovské, od bezkontaktného prepínania vysokonapäťových obvodov až po medicínske ošetrenie baktérií. Budúcnosť môže priniesť aj bezkontaktné haptické systémy alebo Braillovo písmo prenášané priamo na ruku používateľa.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Akustické vedenie elektriny prináša bezpečnú metódu pre bezdrôtové vysokonapäťové spínanie a inovatívne lekárske aplikácie v otvorenom priestore.

Zdroj: zmescience.com foto: ChatGPT

Zobrazit Galériu