Cuándo Benjamin Franklin construyo el primer pararayos En la década de 1750 luego de su famoso experimento de hacer volar un cometa con una llave adherida durante una tormenta eléctrica, el inventor nacido en Estados Unidos no tomó la forma de saber que esto seguiría siendo lo último en tecnología luego de las primeras señales. .
Los científicos ahora están trabajando para mejorar esta innovación del siglo XVIII con tecnología del siglo XXI a través de un sistema que emplea un Láser de alta potencia que puede revolucionar la protección contra los rayos.
Los investigadores han anunciado este mones que lograron usar un láser dirigido al cielo desde lo alto del Monte Santis, en el norte de Suiza, para desviar los rayos.
Con un desarrollo mayor, este pararrayos láser podría proteger las infraestructuras críticas, incluidas las centrales eléctricas, los aeropuertos, los parques eólicos y las plataformas de lanzamiento. Los rayos infligen miles de millones de dólares en daños a edificios, sistemas de comunicación, líneas eléctricas y equipos eléctricos cada año, al mismo tiempo que cuenta con miles de personas.
El experimento
El equipo fue transportado a la cima de la montaña a una altitud de aproximadamente 8200 pies (2500 metros), algunas partes utilizando una góndola y otras en helicóptero, y fueron dirigidos al cielo en una torre de transmisión de 400 pies de altura (124 metros de altura). altura) del proveedor de telecomunicaciones Swisscom, una de las estructuras europeas más afectadas por los rayos.
En experimentos realizados durante dos meses en 2021, se emitieron pulsos láser intensos, 1.000 veces por segundo, para redirigir los rayos. Los cuatro impactos recibidos mientras el sistema está activo han sido interceptados con éxito. En primera instancia, los investigadores utilizaron dos cámaras de alta velocidad para registrar la redirección de la bandeja del haz en más de 160 pies (50 metros). Otros tres fueron documentados con diferentes dados.
«Demostramos por primera vez que puede usar un láser para guiar los rayos naturales«, del físico Aurelien Houard del Laboratorio de Óptica Aplicada de Ecole Polytechnique en Francia, coordinador del proyecto Laser Lightning Rod y autor principal de la investigación publicada en la revista Nature Photonics.
El rayo es una descarga eléctrica de alto voltaje entre una nube y el suelo, dentro de una nube o entre nubes.
“Un láser intenso puede generar en su chimenea grandes columnas de plasmas en la atmósfera con electrones, iones y moléculas de aire caliente”, dice Houard, volviendo a disparar las partículas cargadas positivamente llamadas iones y las partículas cargadas negativamente llamadas electrones.
«Hemos demostró aquí que estas columnas de plasma se pueden activar como una guía para los rayos«, agregó Houard. «Es importante porque el primer paso tiene protección contra la radiación basada en láser que prácticamente puede alcanzar una altura de cientos de metros (yardas) o un kilómetro (0,6 millas) con suficiente energía láser».
El dispositivo láser tiene el tamaño de un automóvil grande y pesa más de 3 toneladas. Utiliza láseres de la empresa alemana de fabricación de maquinaria industrial Trumpf Group. Con los científicos de la Universidad de Ginebra también deempeñando un papel clave, los experimentos se llevaron a cabo en colaboración con la empresa aeroespacial ArianeGroup, una empresa europea conjunta entre Airbus SE y Safran SA.
Este concepto, propuesto por primera vez en la década de 1970, ha funcionado en condiciones de laboratorio, pero no ha entrado en el campo hasta ahora.
Los pararrayos, que datan de la época de Franklin, son varillas metálicas ubicadas en la parte superior de las edificaciones, conectadas al suelo con un cable, que conduce las cargas eléctricas de los rayos hasta que el suelo queda inocuo.
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Sus limitaciones incluyen proteger solo un área pequeña. Houard anticipa que se necesitarían de 10 a 15 años más de trabajo antes de que el pararrayos láser se pueda usar comúnmente.
A preocuparse es evitar la interferencia con los aviones en vuelo. De hecho, el tráfico aéreo en la zona se detuvo cuando los investigadores utilizan el láser. “Hay un problema potencial al usar el sistema con el tráfico aéreo en el área porque el láser podría dañar los ojos del piloto si cruza el rayo láser y mira hacia abajo”, dijo Houard.