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.
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.
Fuente: Muy Interesante
*Referencia: A. Houard et al. Laser-guided lightning. Nature Photonics. Published online January 16, 2023. doi: 10.1038/s41566-022-01139-z.