Un sistema de polsos làser funciona com un «escut» contra els llamps

Una nova tecnologia promet reemplaçar els històrics parallamps creats per Benjamin Franklin el 1752, que encara avui continuen sent l’alternativa més segura contra aquestes descàrregues elèctriques naturals: ara, els investigadors han provat experimentalment amb èxit un dispositiu de polsos làser per desviar llamps, que crea una espècie d’«escut» invisible utilitzant l’aire com a conductor d’electricitat. D’aquesta manera, els llamps són capturats diversos metres per sobre dels parallamps tradicionals i redirigits cap a punts segurs a terra.

Un consorci europeu liderat per la Universitat de Ginebra (UNIGE), ha aconseguit guiar un llamp utilitzant un làser d’alta potència instal·lat al cim de la muntanya Säntis, a Suïssa. L’experiment és la primera demostració experimental de llamps guiats per làser, una tecnologia que s’ha estat treballant en les últimes dues dècades. La innovació podria derivar en un sistema de protecció més eficaç contra llamps basat en dispositius làser, destinat a aeroports, plataformes de llançament o grans infraestructures.

La necessitat d’un sistema de protecció més eficient

El llamp és un fenòmen atmosfèric que produeix una poderosa descàrrega natural d’electricitat estàtica, generada durant una tempesta elèctrica i lligada a un pols electromagnètic. La descàrrega elèctrica és acompanyada pel llampec, que és l’emissió de llum que pot apreciar-se a simple vista. De mitjana, els llamps presenten una longitud d’uns 1.500 metres i poden arribar a una velocitat de 200.000 quilòmetres per hora.

Segons una nota de premsa, els llamps causen cada any fins a 24.000 morts a tot el planeta, juntament amb la destrucció generalitzada i les pèrdues econòmiques i d’infraestructures derivades d’incendis forestals, talls d’energia o llamps que impacten directament contra les construccions. Davant d’això, els clàssics parallamps creats per Benjamin Franklin al segle XVIII semblen una protecció insuficient: són pals de metall d’un metre de llarg ancorats a terra. Funcionen mitjançant la conductivitat del metall, que atrau els llamps i deriva aquesta electricitat de manera segura a la terra. Tanmateix, l’àrea protegida per un parallamps tradicional està limitada per la seva altura.

Per protegir grans àrees o extensions, com per exemple un aeroport, es necessitarien parallamps d’un quilòmetre o centenars de metres d’alt, una cosa clarament inviable. Per superar aquest escull, els científics i investigadors de diferents institucions europees agrupades en un consorci van desenvolupar una nova tecnologia antillamps, basada en un dispositiu làser denominat Laser Lightning Rod o LLR.

Vídeo: investigadors europeus han aconseguit guiar un llamp utilitzant un làser d’alta potència, instal·lat al cim de la Muntanya Säntis, a Suïssa. Crèdits: Universitat de Ginebra (UNIGE) / YouTube.

Un «escut» invisible en l’aire

En un nou estudi, publicat recentment a la revista ‘Nature Photonics’, van confirmar l’èxit de la tecnologia en una prova experimental realitzada a la muntanya Säntis, a Suïssa. En aquest lloc, van instal·lar un potent làser infraroig al costat d’una torre de telecomunicacions amb un parallamps. En les proves es va demostrar que el sistema atura els llamps a una altura molt més gran a què arriba al parallamps tradicional, i s’estén notablement d’aquesta forma l’àrea de protecció.

Notícies relacionades

La sequera a l’Amazones deixa veure rostres humans antics i desconeguts

El telescopi Webb confirma que la taxa d’expansió de l’Univers continua sent una gran incògnita

¿Com funciona aquest dispositiu? Quan s’emeten a l’atmosfera polsos de làser de molt alta potència, es formen filaments de llum molt intensa a l’interior del feix. Els esmentats filaments ionitzen les molècules de nitrogen i oxigen en l’aire, que després alliberen electrons que poden moure’s lliurement. L’aire ionitzat, anomenat «plasma», es converteix en conductor elèctric. D’aquesta manera, quan el sistema entra en acció crea una espècie d’«escut» a tot el sector, capturant els llamps al cel i conduint-los amb seguretat cap a estructures ubicades a la terra. 

L’anàlisi de dades i els registres obtinguts amb dues càmeres d’alta velocitat van demostrar que el LLR, a diferència d’altres làsers, funciona fins i tot en condicions climàtiques extremament complexes, com la boira. Anteriorment, aquest resultat només s’havia observat al laboratori: ara, els científics buscaran augmentar encara més l’altura d’acció del làser, amb l’objectiu final d’estendre la funció protectora d’un parallamps de 10 metres d’altura fins als 500 metres.