Grafen Çekici Işınlar Sayesinde, Yıldırımlar İstenilen Yere Yönlendirilebilir

Belki size bilim-kurgu gibi gelebilir ama yeni geliştirilen bir teknoloji sayesinde yıldırımın nereye düşeceği belirlenebilir. Avustralya Ulusal Üniversitesi (ANU) ve UNSW Canberra’dan bilim insanları, yıldırımların yönü ve yolunu değiştirebilecek öncü bir lazer çekim ışını teknolojisi geliştirdiler. Yıldırımlar her yıl Avustralya, Kaliforniya gibi bölgelerde kontrol edilemeyen yangınlara neden olabiliyor. İşte uluslararası araştırmacılardan oluşan bir ekip, çekici ışın(tractor beam) içine hapsedilmiş grafen mikroparçacıklar kullanarak, yıldırımların düştüğü yeri kontrol edebilecek bir yöntem geliştirdiler.  

Avustralya Ulusal Üniversitesi (ANU) ve UNSW Canberra’dan bilim insanları, yıldırımların yönü ve yolunu değiştirebilecek öncü bir lazer çekim ışını teknolojisi geliştirdiler.

Yardımcı araştırmacı Dr. Vladlen Shvedov,ekibin lazer ışınını yıldırım oluşturacak şekilde kullanarak, spesifik hedeflere yönlenecek şekilde deşarj ettiklerini anlatıyor.

“Bu deney,gerçek yıldırımda oluşan atmosferik koşulların benzerini simüle ediyor,” diyor Dr. Vladlen Shvedov.

“Gelecekte bu teknoloji sayesinde yıldırımlardan kaynaklanan elektrik boşalmasını indükte ederek, güvenli hedeflere yönlendirebilir ve orman yangınlarının riskini azaltabiliriz.”

Ne yazık ki, son yıllarda global ısınmanın etkisiyle daha az yağmur yağıyor ve yıldırımların yoğunluğu artıyor. Bu da orman yangınlarına davetiye çıkarıyor.  

Ekibin geliştirdiği simülasyonda, ilk olarak küçük bir hava boşluğuyla ayrılmış iki yüklü plaka kullanarak, fırtına koşulları yeniden yaratıldı. Normalde elektrik bu iki plaka arasında rastgele atlıyordu fakat fizikçiler buna zekice bir çözüm üreterek, kıvılcımların atladığı yolu kontrol etmeyi başardılar.

“Aslen basit bir kurulumumuz vardı. Sadece yüklenmiş iki iletken plakadan oluşuyor. Sonra bir bu ortama çekici ışın içinde sıcak parçacıklar tanımladık ve bunlar iki plaka arasında deşarjı indükte etti. Bu da şunu gösteriyor; bu iki plaka arasında nerede ve ne zaman deşarj olacağını kontrol edebiliyoruz”, diyor yardımcı yazar Andrey Miroshnichenko.

Doğası gereği yıldırım bir buluttan, diğer bir buluta ya da buluttan, yere olabilecek en iletken yolu kullanarak deşarj olur. Gözlemciler için bu rastgele gökyüzünde kıvılcımlar ve çatallardır fakat yıldırımlar çok özel iyonlanmış gaz kanalları kullanarak havada en iletken çizgide yol alır.

Lazer Çekici Işınla Yıldırımın Çizdiği Yol Değiştirilebilir

Lazerden gelen enerji parçacıkları ileri doğru iter ve onları ısıtır. İşte parçacıklar yeterince ısındığında, etraflarındaki hava iyonize olarak, lazer ışını boyunca daha iletken bir yol yaratır. Lazerin çizdiği bu yol yıldırımlar için dayanılmaz olacaktır.

Basitçe çekici ışınımızı nereye yönlendirirsek, yıldırımın oraya düşmesi olasıdır.

Tabi laboratuvarda yapılan testler oldukça küçük ölçekli olduğunda daha büyük deneyler yapılması gerekiyor. Yine de teknoloji şimdiden oluşturuldu ve saha testlerinin 3-4 yıla bitirilmesi planlanıyor.

Tabi yine de halen aşılması gereken bazı zorluklar var. Deney şimdilik sadece deşarjı indükte ederek, istenilen noktaya yöneltmeye yarıyor. Fakat doğal yıldırımlar bu deneyde olduğundan çok ama çok daha güçlüdür. Araştırmacılar henüz bu kadar güçlü bir olayla mücadele edilecek teknolojisi yok. Belki toprağa bağlanmış bir paratoner işe yarar ama bunu güvenli hale getirmek halen çok zorlu bir süreç.

Aynı zamanda laboratuvar ölçekli bu teknolojinin kaynak yapmada ya da optik bir neşter geliştirmede işe yarayabileceği düşünülüyor. Farklı kullanım alanları da doğabilir. Belki de yıldırımların enerjisini depolayabilecek bir teknoloji bile geliştirilir.  

Araştırma Nature Communications dergisinde yayınlandı.

İleri bilgi:

 V. Shvedov et al. Optical beaming of electrical discharges, Nature Communications (2020). DOI: 10.1038/s41467-020-19183-0