Científicos logran doblar un rayo por primera vez

Física

Los investigadores pudieron desviar un rayo utilizando un potente disparo láser hacia el cielo, una novedad científica. Un potente láser fue capaz de desviar un rayo casi 200 pies antes de que impactara en un pararrayos, mejorando enormemente la función del pararrayos. Los hallazgos, publicados en enero, muestran que algún día los láseres podrían usarse como protección contra tormentas eléctricas peligrosas, que matan a un promedio de 43 personas en los EE. UU. cada año y cuestan a los propietarios de viviendas estadounidenses casi mil millones de dólares en reclamaciones de seguros en 2022.

Láseres como pararrayos
La idea de utilizar un pararrayos láser se remonta a principios de los años 70, dijo Aurélien Houard, científico investigador del Laboratoire d’Optique Appliquée de la universidad suiza EPFL y coordinador del proyecto, en una publicación de blog en el sitio francés Polytechnique Insights. El principio es simple: los rayos láser, si son lo suficientemente potentes, pueden calentar el aire con tanta intensidad que hacen que las moléculas liberen sus electrones. Esto crea un canal lleno de electrones cargados a lo largo del rayo láser, y todos esos electrones atraen rayos, que buscan el camino de menor resistencia entre las nubes y el suelo.

El problema es que este canal dura muy poco y los rayos láser parpadean. Aunque los científicos habían podido desviar los rayos en el laboratorio, nunca habían podido hacerlo en condiciones de la vida real.

Para asegurarse de que el canal permaneciera abierto el tiempo suficiente para desviar los rayos durante una tormenta, los científicos desarrollaron un láser capaz de disparar pulsos de alta potencia 1.000 veces por segundo. Fue un esfuerzo conjunto de la Universidad de Ginebra (UNIGE) y la EPFL de Suiza, la École Polytechnique de Francia y la empresa científica de láseres TRUMPF de Alemania.

Su láser pulsa 100 veces más rápido que su láser anterior, lo que significa que el láser tiene “100 veces más probabilidades de atrapar un rayo”, dijo Houard a The Wall Street Journal.

Probando el láser en la cima de una montaña suiza
Para probar el nuevo equipo, los científicos llevaron su láser de 3 toneladas a la cima del monte Säntis de 8.000 pies de altura en Suiza. La ventaja de esta ubicación es su torre de comunicaciones de 121 m, sobre la que caen rayos al menos 100 veces al año.

El láser se encendía cada vez que el pronóstico del tiempo predecía tormentas eléctricas. Finalmente, los científicos pudieron registrar un rayo natural que, por primera vez, siguió el rayo láser antes de impactar en la torre.

“Por supuesto, necesitábamos analizar muchos más datos después de esto”, dijo Jean-Pierre Wolf, profesor de física aplicada en UNIGE, en un vídeo que acompaña a los hallazgos en francés.

“Pero esa imagen hablaba más que mil palabras, no había duda de que era posible. Cuando vi esta imagen, supe que la teníamos”, dijo.

El equipo de protección contra rayos necesita una actualización
El hallazgo brinda la esperanza de que algún día los láseres puedan ofrecer una nueva vía muy necesaria para la protección contra los rayos. Los pararrayos, inventados por Benjamin Franklin, siguen siendo la mejor forma de protección que tenemos contra los rayos, según un comunicado de prensa que acompaña a los hallazgos.

El problema es que su protección sólo se extiende hasta la altura de la varilla. Eso significa que una varilla de 3 m de alto protegerá a cualquier persona que se encuentre a 3 m del poste, pero no más allá, según el comunicado de prensa.

Un láser, por el contrario, podría alcanzar lo más alto de las nubes.

“Descubrimos que la descarga podría seguir el haz durante casi 60 metros antes de llegar a la torre”, dijo Wolf, según CNN.

Esto significó que el láser “aumentó el radio de la superficie de protección de 120 metros a 180 metros”.

El siguiente paso es intentar desarrollar un láser que pueda llegar aún más alto en el cielo. Eso es posible en teoría. Houart advirtió, sin embargo, que es probable que falten al menos diez años para que esta tecnología esté lo suficientemente pulida como para llegar al mercado, informó The Wall Street Journal. Los hallazgos fueron publicados en la revista Nature Photonics, revisada por pares, el 16 de enero.

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