"Iron Man" Laser: Balken können elektrische Entladungen gestalten

Wollen Sie um Blitz biegen wie die Superschurken Ivan Vanko in "Ironman 2?" Vanko benötigt Superkräften Peitschen. Im wirklichen Leben möglicherweise Laser Weg, es zu tun. Stellt sich heraus, Laserstrahlen können steuern die Form und Richtung des elektrischen Entladungen, Physiker gefunden haben.

Die elektrische Leistung, während keine Superkräfte, abgeben zu können bieten könnte eine Möglichkeit, Lichtbogen-Schweißen auf der mikroskopischen Skala, bauen ein Elektronenmikroskop, das sehen, um Ecken oder sogar Marmelade Elektronik, sagten die Forscher.

Ein Team unter der Leitung von Matteo Clerici, wer bei Quebec nationale Institut für wissenschaftliche Forschung (INRS), damals hat gezeigt, dass ein Laserstrahl ausgelöst, in gewisser Weise einen elektrischen Funke als es gestalten könnten sprang zwischen zwei Elektroden, Übernahme von verschiedenen Formen und sogar biegen um ein Objekt, das im Weg ist. Die Wirkung geschieht, weil Laser können Luft zu ionisieren und erstellen Sie einen Pfad für elektrische Entladungen. [Science Fakt oder Fiktion? Die Plausibilität der 10 Sci-Fi-Konzepte]

Um dies zu tun, feuerte Clerici, jetzt ein Postdoc Physik-Forscher an der Heriot-Watt University in Schottland und Kollegen ein Lasers in der Luft zwischen zwei Elektroden, die 5 cm (1,9 Zoll) auseinander platziert wurden.

Der Laser wurde schnell, mit jedem Stoß dauert nur 50 Femtosekunden gefeuert. (Eine Femtosekunde ist ein Millionstel einer Milliardstel einer Sekunde, gerade lange genug für eine Lichtwelle, die Länge eines mittelgroßen Virus zu reisen.) Solche schnellen Impulsen bedeuten, dass viel Energie wird in kürzester Zeit geliefert.

Die Physiker platziert eine Linse vor der Laser die Ausrichtung des Strahls. Eine typische konvexe Linse würde beispielsweise den Laserstrahl auf einen Punkt in einiger Entfernung vor ihm zu kommen. Diese Änderung im Fokus bedeutet, dass der Strahl tatsächlich Form ändert.

"Es gibt Laserstrahlen wo das intensive Stück breitet sich auf einer gekrümmten Bahn" Clerici erzählt Live Science. Solch ein Strahl ist einen luftige Strahl nach dem Mathematiker George Biddel luftig, genannt, beschrieben, warum Regenbögen gekrümmten aussehen. Das Objektiv, das macht den luftigen Strahl ist ein Laser zu tun, dass geformt – machen die fokussiertere Region des Strahls in geschwungener Form. "Es ist im Wesentlichen eine schlecht gestaltete Objektiv", sagte Clerici.

Sie feuerte den Laser getrennt durch unterschiedliche Arten der Linse. In der Zwischenzeit lief sie einen Strom durch die Elektroden.

Wenn der Laser die Luftmoleküle treffen aufgeregt die Elektronen der Atome ionisieren sie, oder verursacht das Atom positiv geladenen Teilchen und negativ geladene diejenigen (Elektronen) zu trennen. Die Elektronen gerne nicht bleiben "für lange obwohl frei", so dass sie mit den Atomen rekombinieren, Erzeugung von Wärme. Das macht die Luft weniger dicht, weil jederzeit eine Gas aufzuheizen, es dehnt sich aus. Weniger dichte Luft hat weniger elektrischen Widerstand, so dass Strom durch sie leichter reisen kann.

In diesem Fall ging der Strom durch die Elektroden erzeugt es ein Funke, der die Lücke zwischen den beiden Elektroden sprang.

Mit einem normalen Objektiv vor den Laserstrahl diesen Funken nahm eine gezackte Form. Die weniger dichten und ionisierte Luft nicht nur einen kleinen Raum, und es ist turbulent, also den Weg des geringsten Widerstandes für den aktuellen Mäandern in einem Zick-Zack-Muster.

Dann verändert Clerici und sein Team das Objektiv, das den luftigen Strahl erzeugt. Da der Laserfokus in einem Fall eine gekrümmte Linie war, folgte der Funke diesen Weg. Sie bekommen konnte sogar den Funken, um Hindernisse zu springen. In einem anderen experimentellen laufen benutzten sie eine Objektiv mit einem Schwerpunkt, der war eine s-förmige Kurve. Eine dritte Art von Linse könnte gerade Linien erzeugen.

Clerici sagte erhalten eines Funkens zu gehen, wo Sie es wollen kann in kleinem Maßstab wesentlich präziser Schweißen – derzeit Lichtbogenschweißen Kleinteile ist ein schwieriger Prozess, weil der Funkengenerator muss wirklich nah an die Objektoberfläche zu präzise Schweißnähte. Eine andere Anwendung möglicherweise Elektronenmikroskope. Ein Elektronenmikroskop funktioniert durch Aufleuchten einer Probe mit einem Strahl von Elektronen. Diese Balken können nur in geraden Linien gehen, aber diese Technik wäre ein Weg, um ihre Richtung genauer zu steuern. Das bedeutet, dass einige Proben nicht zu treffenden auseinander, um ihre Innenseiten sehen.

"Wir betrachten ein Elektronenmikroskop, das um die Ecke sehen kann," sagte Clerici.

Die Studie wird in den 19 Juni-Ausgabe der Zeitschrift Wissenschaft Fortschritte erläutert.

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