Forscher kontrollieren Blitze mit Hilfe von Laserstrahlen

Mit der Hilfe von Laserstrahlen ist es Forschern gelungen Blitze zu zähmen und in der Folge die elektrischen Entladungen auf gezielte Bahnen zu lenken. Bisher waren Blitze unberechenbar. Durch den Einsatz der Laserstrahlen konnten Blitze um Objekte herum gelenkt werden oder aber s-förmige Kurven und Bögen einnehmen. Mit der Möglichkeit Blitzbahnen kontrollieren zu können, eröffnen sich neue Verfahren.

Herr der Blitze

Bisher zuckten Blitze auf unberechenbaren Wegen und nahmen dabei wahllos Formen an. Auch in der Industrie kommen Blitze mit der Hilfe von Elektroden zum Einsatz. Dabei ist den Forschern zufolge der Anfangs- und Endpunkt jeweils klar. Der genaue Pfad, auf dem der Funke überspringt, konnte bisher nicht genau definiert werden. Diese Tatsache schränkt einen Großteil der Anwendungen ein. „Es ist daher enorm wichtig, Methoden zu entwickeln, durch die wir die Bahn der Lichtbögen vollkommen kontrollieren können“, schreiben Matteo Clerici vom Institut National de la Recherche Scientifique in Quebec und Kollegen im Fachblatt „Science Advances“.

Mit Experimenten demonstrierten die Forscher, dass durch inonisieren der Luft längs des Laserstrahls ein Kanal erzeugt werden kann, in dem sich der Blitz kontrollierter entlädt. Trotz eines guten Lasers, kommt es dennoch zu kleinen Abweichungen des Entladungspfads. Die Forscher begannen also auch den Laserstrahl zu optimieren und setzten Speziallinsen ein um einen sogenannten Bessel-Strahl zu erzeugen. Während bei einem Laser die Wellen parallel verlaufen, kreuzen sich diese beim Bessel-Strahl mit sich selbst. Der Blitz ließ sich durch den im Querschnitt veränderten Laser fortan noch besser leiten.

Dank des neuen Verfahrens konnten Blitze nicht nur in eine geradeaus verlaufende Bahn geführt werden, sondern auch die Gestalt gekrümmter Lichtbögen annehmen und zudem auch um Hindernisse herum geführt werden. „Diese Technologie ebnet den Weg zu einer systematischen und präzisen Kontrolle von Hochspannungs-Entladungen“ [..] „Das eröffnet eine ganze Reihe von neuen Möglichkeiten sowohl für wissenschaftliche als auch für technische Anwendungen.“, schreiben die Forscher weiter. Bisher liefen die Versuche nur in einem kleinen Maßstab ab, mit Zentimeter großen Entladungen. Die Forscher sind sich allerdings sicher, dass die Technologie auch in größeren Dimensionen funktioniert.