Intentan hacer llover con un láser

La condensación de agua y la actividad eléctrica en las nubes están relacionadas con grandes cantidades de partículas cargadas estáticamente.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Arizona está desarrollando una tecnología cuya finalidad es dirigir hacia las nubes rayos láser de alta energía para provocar que llueva, o para desencadenar tormentas eléctricas.

La técnica consiste en rodear un haz de láser con un segundo haz, que actúa como un depósito de energía, para lograr que el haz central alcance distancias hasta ahora imposibles. El haz secundario reaprovisiona y ayuda a prevenir la dispersión del haz principal de alta intensidad, que por sí solo se dispersaría rápidamente.

La condensación de agua y la actividad eléctrica en las nubes están relacionadas con grandes cantidades de partículas cargadas estáticamente. La estimulación de esas partículas con el tipo correcto de láser es lo que haría que algún día se pueda hacer que llueva donde se necesite.

Los láseres ya pueden viajar grandes distancias, pero “cuando un rayo láser se vuelve lo suficientemente intenso, se comporta de manera diferente de lo habitual – colapsa hacia adentro sobre sí mismo”, dice Matthew Mills, un estudiante graduado del Center for Research and Education in Optics and Lasers (CREOL). “El colapso se vuelve tan intenso que los electrones en el oxígeno del aire y el nitrógeno crean plasma – básicamente una sopa de electrones”.

En ese instante, de inmediato el plasma intenta que el haz se propague de vuelta hacia afuera, lo que provoca una lucha entre la difusión y el colapso del pulso de láser ultracorto. Esta lucha se llama filamentación y crea un filamento o “cuerda de luz “, que sólo se propaga durante algún tiempo hasta que las propiedades del aire hacen que el haz se disperse.

“Debido a que un filamento crea electrones excitados en su estela a medida que avanza, de forma artificial crea las condiciones necesarias para que se produzcan la lluvia y los relámpagos”, añade Mills. Otros investigadores han logrado “eventos eléctricos” en las nubes, pero no la caída de rayos.

Pero, ¿cómo se puede acercar uno lo suficiente para dirigir el rayo a la nube sin que el rayo lo haga pedazos?

“Lo que sería bueno es lograr una forma que nos permita producir un ‘cable de extensión filamentoso’ arbitrariamente largo”. Resulta que si el filamento se envuelve con un ‘vestido’ de baja intensidad en forma de rosquilla, y lentamente se mueve hacia adentro, se obtiene esa extensión arbitraria”, dice Mills. “Ya que con nuestro método tenemos control sobre la longitud de un filamento, desde lejos se podrían sembrar las condiciones necesarias para que se produzca una tormenta. En última instancia se pueden controlar artificialmente la lluvia y los rayos sobre una gran extensión”.

Hasta ahora, Mills y su compañero, el estudiante graduado Ali Miri han podido ampliar el pulso de 10 pulgadas a unos 7 pies, pero ya están trabajando para extender el filamento aún más lejos.
“Este trabajo podría conducir finalmente a filamentos de gran longitud inducidos ópticamente o a canales de plasma, que de otro modo son imposibles de establecer en condiciones normales”, dice el profesor Demetrios Christodoulides, quien trabaja en el proyecto con los estudiantes graduados.

“En principio los filamentos vestidos podrían propagarse por más de 50 metros, lo que permitía una diversidad de aplicaciones. Algún día los filamentos ópticos se podrían utilizar para orientar selectivamente las señales de microondas a lo largo de canales de plasma de gran longitud, quizás por cientos de metros”.

La técnica también se podría utilizar en sensores y en espectrómetros de larga distancia para identificar la composición química.

Fuente: http://cienciaaldia.com/

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