Звуковой поводок для электричества: физики совершили невозможное

Электрические искры широко используются в сварке, электронике, дезинфекции и даже для воспламенения топлива в двигателях. Однако в открытом пространстве их трудно контролировать — они разветвляются хаотично и устремляются к ближайшим металлическим объектам. Новое исследование, опубликованное в Science Advances, предлагает способ управления электричеством в воздухе с помощью ультразвуковых волн.

Исследователи обнаружили, что с помощью ультразвука можно направлять искры, обходя препятствия и даже заставляя их попадать в заданные точки, в том числе на непроводящие поверхности. Это стало возможным благодаря тому, что искры нагревают воздух, снижая его плотность. Ультразвуковые волны направляют разогретый воздух в зоны с высокой звуковой интенсивностью, где снижается напряжение пробоя, и следующие разряды устремляются туда.

«Мы наблюдали этот эффект более года назад, но потребовались месяцы, чтобы его контролировать, и еще больше времени, чтобы найти объяснение», — рассказал доктор Асьер Марсо из Публичного университета Наварры, ведущий автор исследования.

Профессор Ари Салми из Хельсинкского университета подчеркнул, что возможность точного управления искрами открывает новые перспективы в атмосферных науках, биологических исследованиях и точечном питании электронных схем.

Ранее для управления искрами использовали лазерные разряды, но этот метод требовал мощных лазеров и сложной синхронизации с электрическими разрядами. Новый подход, основанный на ультразвуке, безопасен для глаз и кожи, требует компактного и доступного оборудования и может работать непрерывно.

Первый автор исследования, Хосу Ирисарри из Публичного университета Наварры, надеется, что технология поможет создать первые бесконтактные тактильные системы, например, тактильное «чтение» для незрячих.