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學者發現可用激光引導閃電從而儲存電能

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所屬頻道:新聞中心

關鍵詞: 高能激光,閃電,等離子

      目前保護建筑免受閃電破壞的最好方法就是:插一根棒棒在建筑物屋頂上,并用導線接到地面。避雷針是大多數高樓會使用的壁壘方法,但目前亞利桑那大學的學者發現,高能激光可以引導閃電。激光可以將閃電引導到地上,或許,也可以引導到儲電設備上。

      帝國大廈

      在上圖中,帝國大廈在一瞬間被閃電擊中了3次。一次普通的閃電大概帶有50億焦耳的能量,這些能量大概等于145升汽油所包含的能量,也等于250公斤TNT炸藥包含的能量:這是非常多的能源,并且只在很短的瞬間產生。也就是說上圖的帝國大廈,在一瞬間內承載了幾乎一噸TNT爆炸的能量。在美國,即使有避雷針,雷擊每年同樣會造成大約10億美金的損失,所以很明顯避雷針不能解決所有問題。

      亞利桑那大學的學者發現高能的激光可以重新導向電流。閃電一般會沿著最小阻力的地方前進:這也是為什么帶有金屬結構的高樓會容易引起雷擊。同樣的,高能激光也不喜歡空氣中的阻礙,但是激光特性決定了他們必須“硬闖”空氣,當激光穿過空氣時會留下一串高導電性的、極化的等離子體:閃電最喜歡等離子體了!

      a圖中,并沒有打開激光,放電器放出的電火花智能傳播l1這個長度;b圖中打開了激光,放電器的電火花傳播距離增加了l2。

      但這個發現也存在問題:高能激光傳輸越遠,散射越嚴重。也就是說,到了激光的末端等離子體的濃度可能不夠引導閃電,等離子軌道不夠長,閃電就可能開始亂跑,反而會造成危險。為了解決這個問題,學者發明了一個新方法延長高能激光的距離。簡單來說,他們將高能的激光包覆在低能量的“保護激光”當中。亞利桑那大學的學者MaikScheller說:“想象一下兩架飛機飛在一起,就好像拿戰斗機保護輸油機一樣,這樣散射的程度就會降低。”

      這個技術沒有成熟,目前智能保證很短距離的等離子軌道。但是已經有人開始動歪腦筋了:如果用高能激光鎖定敵人,并將高能電流導向敵人,那是不是一種遠程電擊棒呢?確實,可控方向的放電的應用前景很多,包括武器,但筆者還是希望能夠現將閃電的電能保存起來,我相信能夠節省很多能源。

      目前保護建筑免受閃電破壞的最好方法就是:插一根棒棒在建筑物屋頂上,并用導線接到地面。避雷針是大多數高樓會使用的壁壘方法,但目前亞利桑那大學的學者發現,高能激光可以引導閃電。激光可以將閃電引導到地上,或許,也可以引導到儲電設備上。
     

    (審核編輯: 小丸子1)

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