Суббота, 23 Январь 2021

Физики из Китая создали самую маленькую молнию на Земле



Физики из Китая создали самую маленькую молнию на Земле

22 Августа 2018

МОСКВА, 22 августа Ученые из Китая и США создали самую миниатюрную и скоротечную молнию на Земле, наблюдая за появлением облачков плазмы и разрядов между двумя микроэлектродами. Их выводы и фотографии наномолнии были представлены в журнале Physics of Plasmas.

Природа молний была разгадана еще в 1749 году американским естествоиспытателем Бенджаменом Франклином. Он обнаружил, экспериментируя с громоотводами и воздушными гарпиями, что молнии представляют собой электрические разряды между грозовыми облаками и поверхностью Земли.

В начале текущего десятилетия, благодаря проведение исследованиям российских физиков, картина стала сложнее. Оказалось, что в рождении молний замешаны мировые лучи, выступающие в качестве спускового крючка для вспышек электричества. Кроме того, именитые со спутника Чибис-М указали, что молнии представляют многоуровневые конструкции, так называемые фракталы, физические свойства и устройство микроячеек которых идентично всей молнии в целом.

Мэн и его коллеги усваивали еще один пример подобных конструкций – так называемые эксперименты, разряды электричества, завязывающиеся в газообразных средах примерно так же, как и молнии. Хорошо известный всем простой пример подобных рукотворных молний – электрическая дуга в сварочном фотоаппарате или искры в свечах воспламенения.

Ученые, как отмечает Мэн, достаточно хорошо знают, как ведут себя такие разряды электричества нормальных размеров, однако поведение более миниатюрных молний оставалось загадкой для физиков.

Авторы статьи разработали первый шаг к раскрытию тайн подобных разрядов, создав самую небольшую молнию на Земле, чья длина составляла всего 1-10 микрометров. Для этого ученые создали силовую установку, способную вырабатывать очень короткие импульсы водобега с напряжением в 5 киловольт, и соединили ее с камерой, способной получать снимки каждые 2 наносекунды.

Источник тока они подключили к двум электродам из вольфрама, установленных в лаборатории таким образом, что расстояние между ними можно было корректировать с точностью в несколько соток нанометров. Передвигая эти термоэлектроды и меняя напряжение на них, ученые отслеживали то, при каких условиях возникали молнии и как менялись свойства микроклимата при их рождении.

Эти наблюдения показали, что подобные вспышки вызываются благодаря тому, что вакантные электроны, плавающие в воздухе между электродами, ускоряются под действием электрических полей, и сталкиваются с нейтральными молекулами. Они выбивают из них еще больше электронов, которые ударяются с другими атомами, вызываю своеобразную лавину ионизации. В конечном итоге нейтральный газ делается в плазму, через которую может двигаться ток.

Подобный сценарий рождения микромолний, как отмечают физики, в целом подходит текущим теоретическим представлениям об их природе, хотя некоторые интересные и неожиданные вещи им все же удалось раскрыть.

К примеру, выяснилось, что минимальное напряжение, необходимое для возникновения молнии, остается примерно одинаковым при небольших расстояниях между электродами, но начинает резко расти после того, как дистанция достигает записи в 10 микрометров.

Это, как считают Мэн и его коллеги, говорит о том, что пробой возникает при близком соседстве электродов не только из-за появления лавины электронов, но и по каким-то другими причинам, которые еще предстоит рассмотреть. Их изучение поможет оборонить компьютерные чипы от пробоев, и создать устройства, использующие наномолнии в своей работе.


Редактор рубрики


Место события на карте мира:










комментарии (0)


Вы можете оставить комментарии от своего имени, через соц. сервисы



Другие интересные новости


Видео новости на сегодня

ФБК опубликовал расследование Навального о «дворце Путина» за 100 млрд рублей // Дождь




Популярное на сегодня

Автоматизированная система анализа заголовков новостей с поиском популярных слов.
Автоматизированная система анализа заголовков новостей
Данные обновляются каждые полчаса.

Эмоции на сегодня

Анализ эмоциональной составляющей новостей.
Анализ эмоциональной составляющей новостей .

Данные обновляются каждые полчаса.

Страны и города

Соотношение количества новостей из разных точек Земли за сутки.
Соотношение количества новостей из разных точек Земли .

Данные обновляются каждые полчаса.

Валюты

Рейтинг валют участвующих в новостях.
Рейтинг валют участвующих в новостях .

Данные обновляются каждые полчаса.





Комментарии к новостям

[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут и ...

[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва. Обычные ...

[23 Мая 2020, 21:30] Александр Семёнов Диагноз никто не подтвердил, кроме знатоков из СМИ. ...

[17 Апреля 2020, 12:09] mkozhin91 Ура! Ждем поскорее тесты, проверяемся и выходим уже с этого карантина ...

[30 Сентября 2018, 15:16] Alexander Санация идет по плану. Интересно, кто станет новым владельцем? ...

[5 Сентября 2018, 20:43] Larisa "С жалобами на подземные толчки". Забавно)) ...

[27 Мая 2018, 04:50] Irina Ошибка: До 2014 года только в Паттайе, по данным таиландских властей, бредили более 60 тысяч россиян. ...

Новости шоу-бизнеса

Главный приз у "Блокадного дневника": как прошла премия "Золотой орел"

Главный приз у "Блокадного дневника": как прошла премия "Золотой орел"

МОСКВА, 22 января Лучшим фильмом 2020 года, по версии национальной кинематографической премии Золотой орел, стал фильм Блокадный дневник режиссера Андрея Зайцева, который также получил приз за лучший сценарий, лучшим режиссером академики признали Андрея Кончаловского за его Дорогих товарищей, сообщил журналист. Церемония … Прочитать