تطوير تقنية ليزر لتوسيع المساحات المحمية من الصواعق

طور باحثون من جامعة "جينيفا" السويسرية، نظام حماية من الصواعق يعتمد على أشعة الليزر لجذب الصاعقة الكهربائية إلى عمود الحماية.

ويتسبب البرق بحرائق في الغابات وانقطاع في الكهرباء وتدمير للبنية التحتية، فضلا عن التسبب بنحو 24 ألف وفاة كل عام حول العالم.

ومن الشائع استخدام أعمدة الحماية من الصواعق التي ابتكرها بنجامين فرانكلين في القرن الثامن عشر، ولكنها لا تؤمّن الحماية الفضلى للأماكن المتسمة بالحساسية، فالعمود المعدني المتصل بالأرض لا يستطيع أن يحمي إلا مساحة بطوله.

وحاول الباحثون اكتشاف آلية بديلة تسمح بحماية مناطق أكثر اتساعا، مثل: المطارات، وحقول توليد طاقة الرياح، ومحطات الطاقة النووية.

وفي تجربة أجراها الباحثون على قمة جبل "سانتيس" في سويسرا على ارتفاع 2500 متر، نجح العمود الليزري بحماية منطقة واسعة تصل أبعادها إلى عشرات الأمتار.

وأشار الباحثون في دراستهم المنشورة في مجلة "نيتشر فوتونكس" العلمية، إلى أن البرق يحدث بسبب تفريغ شحنة كهربائية ساكنة يصل توترها إلى ملايين الفولتات وشدتها إلى مئات الأمبيرات، وتنتقل بين الغيوم أو بينها وبين الأرض؛ ما يجعلها من أخطر الكوارث الطبيعية.

ويعتمد العمود الجديد على توليد قنوات من الهواء المشحون بجزيئات سالبة من الكهرباء لاستدراج شحنة البرق إلى العمود، ما يزيد من طوله بشكل افتراضي ويغطي مساحة أوسع. 

وتوصل الباحثون إلى صناعة شعاع ليزري بقوة 1 كيلو واط وبلغت مدة نبضه 1 من تريليون من الثانية، ثم وصله إلى عمود بطول 8 أمتار وبوزن 3 أطنان. 

وعلى مدى عام استمر الباحثون في تحليل بيانات أظهرت أن العمود الليزري استطاع جذب الصاعقة من مسافة وصلت إلى 60 مترا من البرج، ما يسمح بتغطية دائرة بقطر 180 مترا.

ونوه الباحثون إلى أن التقنية الجديدة أثبتت قدرتها على العمل في ظروف الطقس السيئة خلال فترات الضباب الكثيف على سبيل المثال، وتفوقت على الأعمدة التقليدية التي يقتصر عملها على مساحة محدودة؛ وفقا لموقع فيز دوت أورغ.

ويستمر الباحثون حاليا في تجاربهم، لتطوير التقنية الجديدة وتعزيز آلية عملها، والوصول إلى زيادة المساحة القابلة للحماية من الصواعق.