Sciencemag.cz
Doporučujeme
Elektrické jiskry se používají ke svařování, napájení elektroniky, ničení choroboplodných zárodků nebo k zapalování paliva v některých automobilových motorech. Navzdory jejich užitečnosti je obtížné s nimi manipulovat v otevřeném prostoru – štěpí se do chaotických větví, které mají tendenci směřovat k nejbližším kovovým objektům.
Nedávná studie odhaluje způsob, jak přenášet elektřinu vzduchem pomocí ultrazvukových vln. Úroveň kontroly nad pohybem umožňuje vést jiskru kolem překážek nebo ji nasměrovat tak, aby zasáhla konkrétní místa, a to i v nevodivých materiálech.
„Tento jev jsme pozorovali před více než rokem, pak nám trvalo několik měsíců, než jsme ho ovládli, a ještě déle, než jsme našli vysvětlení,“ uvádí hlavní autor nové studie Asier Marzo z Public University of Navarre (Španělsko).
K tomuto vedení dochází proto, že jiskry zahřívají vzduch, který se rozpíná a snižuje svou hustotu. Horký vzduch je pak ultrazvukovými vlnami veden do oblastí, kde je intenzita zvuku vyšší, a další jiskry pak následují tyto oblasti lehčího vzduchu kvůli jeho nižšímu průraznému napětí (průrazné napětí odpovídá nárazové ionizaci částic v izolantu).
„Přesné řízení pohybu jisker umožňuje jejich využití v široké škále aplikací, jako jsou atmosférické vědy, biologické postupy a selektivní napájení obvodů,“ komentuje spoluautor studie Ari Salmi z Helsinské univerzity.
Dosud bylo možné jiskry řídit pouze pomocí laserem indukovaných výbojů, což vyžadovalo použití potenciálně nebezpečných laserů a také přesné načasování mezi laserem a elektrickým výbojem. Nově vyvinutá metoda využívající místo laserů ultrazvuk je bezpečná pro oči i pokožku. Celé zařízení je podle výzkumníků kompaktní, cenově dostupné a může běžet nepřetržitě.
Josu Irisarri et al, Electric plasma guided with ultrasonic fields, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adp0686
Zdroj: University of Helsinki / Phys.org, přeloženo / zkráceno
Credit: University of Helsinki
