Los apagones a causa de los rayos que caen en
centrales eléctricas suponen un problema cuando hay tormentas eléctricas.
Poblaciones enteras pueden quedarse sin electricidad en un evento que no poco
habitual. Ahora, un equipo de científicos ha logrado crear un
poderoso láser que es capaz de localizar un rayo y desviarlo de su camino a
través del cielo.
El pararrayos Franklin fue
un gran avance científico de
su época (fue inventado por el presidente de Estados Unidos, Benjamin Franklin,
en el siglo XVIII y estaba hecho de metal conductor para atraer rayos y
guiarlos de manera segura al suelo), que demostró la capacidad de la humanidad
para controlar estas fuerzas de la naturaleza. ¿Cómo
funciona? Cuando se acerca una tormenta, las cargas eléctricas en las
nubes de tormenta son atraídas por la varilla puntiaguda, que actúa como
conductor. Luego, las cargas se conducen de manera segura por el cable hasta el
suelo, lo que reduce el riesgo de daños por la caída de un rayo.
Sin embargo, han
pasado 270 años. Este dispositivo se ha quedado antiguo y es hora de una
actualización. Hay una alternativa al pararrayos Franklin.
Demostrando
la capacidad del láser:
Los investigadores detallan su
experimento en la revista Nature
Photonics, en en el que explican cómo un láser de este tipo del tamaño
de un coche situado en la cima de una montaña, logró desviar con éxito un rayo
hacia un pararrayos. Si bien los científicos han usado láseres para controlar
la electricidad en el laboratorio antes, esta
es la primera demostración de que la técnica funciona en tormentas del mundo
real y algún día podría conducir a una mejor protección contra los
rayos tanto en plataformas de lanzamiento, como aeropuertos o centrales
eléctricas donde el daño que pueden causar puede ascender a millones de dólares
en daños.
El físico Aurélien Houard, del
Laboratorio de Óptica Aplicada del Centro Nacional Francés de Investigación
Científica en París, y sus colegas resistieron horas de actividad de tormentas
eléctricas para probar si un láser podría guiar los rayos lejos de la
infraestructura crítica. Se eligió una torre en la montaña Säntis, Suiza
porque, contrariamente a los dichos sobre los rayos que nunca caen dos veces en
el mismo lugar, recibe un impacto de unas 100 veces al año; la mayor cantidad
en toda Europa. Tras más de seis horas
de uso del láser (durante el verano de 2021), los investigadores lograron
desviar hasta cuatro rayos. Es más, el experimento demostró que los
rayos podrían desviarse más de 50 metros usando dos cámaras de alta velocidad.
El láser lanzó ráfagas cortas e intensas
de luz infrarroja a las nubes unas 1.000 veces por segundo. Este tren de pulsos
de luz arrancó electrones de las moléculas de aire y apartó algunas moléculas
de aire de su camino, creando un canal
de plasma cargado de baja densidad. Eso creó un camino de menor resistencia
para que lo siguieran los rayos a través del cielo.
Los investigadores también utilizaron
antenas para rastrear la trayectoria del rayo utilizando la radiación
electromagnética que produce. Se utilizaron ondas electromagnéticas de alta
frecuencia producidas por rayos para
identificar los rayos y confirmar sus observaciones.
Las descargas eléctricas de metros de
largo habían sido dirigidas por láseres en el laboratorio, pero esta es la
primera vez que la técnica funciona en una tormenta eléctrica. Es solo el
primer paso para un pararrayos mucho más potente que podría ayudarnos, con
mayor frecuencia y mayor energía, a extender
su alcance y, por tanto, la protección de grandes infraestructuras.
“Este trabajo allana el camino para nuevas aplicaciones atmosféricas de
láseres ultracortos y representa un importante paso adelante en el
desarrollo de una protección contra rayos basada en láser para aeropuertos,
plataformas de lanzamiento o grandes infraestructuras”, concluyen los
investigadores.
Foto
de portada: El primer paso para desviar rayos en el cielo con un láser
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