Un làser aconsegueix superar en eficàcia al parallamps de Franklin de 1752

Un consorci europeu ha desenvolupat una alternativa prometedora al tradicional parallamps inventat fa 270 anys per Benjamin Franklin, que està basada en la tecnologia làser. El parallamps pot desviar llamps a diverses desenes de metres, fins i tot amb mal temps.

Després de provar el nou dispositiu LLR (Laser Lightning Rod) en el cim de Säntis (Suïssa), els investigadors han demostrat la seua viabilitat. Els resultats d'aquesta investigació es publiquen en la revista Nature Photonics.

El llamp és un dels fenòmens naturals més extrems. Descàrrega electroestàtica abrupta de milions de volts i centenars de milers d'amperes. Tant fascinant com destructiu, el llamp és responsable de fins a 24.000 morts a l'any.

Des de talls d'electricitat i incendis forestals fins a danys en les infraestructures, també causa grans estralls que ascendeixen a diversos milers de milions de dòlars.

Els dispositius de protecció contra els llamps han canviat poc des de 1752, quan Benjamin Franklin va inventar el parallamps, una antena metàl·lica punxeguda i conductor connectat a terra. El parallamps tradicional continua sent hui dia la forma més eficaç de protecció externa. Protegeix una superfície amb un radi més o menys igual a la seua altura. Així, una barra de 10 metres d'altura protegirà una zona de 10 metres de ràdio.

No obstant això, com l'altura de les antenes no és il·limitadament extensible, no és un sistema òptim per a protegir llocs sensibles en una zona àmplia, com un aeroport, un parc eòlic o una central nuclear.

Un consorci europeu dirigit per la UNIGE (Universitat de Gènova) i l'École Polytechnique (París) ha estat treballant en un dispositiu conegut com a parallamps làser (LLR). Mitjançant la generació de canals d'aire ionitzat, el LLR es va utilitzar per a guiar els llamps al llarg del seu feix. En estendre's cap amunt a partir d'un parallamps tradicional, podia augmentar la seua altura pràcticament tant com la superfície de la zona que protegeix.

"Quan s'emeten polsos làser de molt alta potència en l'atmosfera, es formen filaments de llum molt intensa a l'interior del feix", exposa en un comunicat Jean-Pierre Wolf, professor titular del departament de Física Aplicada de la Facultat de Ciències de la UNIGE i últim autor de l'estudi.

"Aquests filaments ionitzen les molècules de nitrogen i oxigen de l'aire, que alliberen electrons que queden lliures per a moure's", prossegueix el professor Wolf. "Aquest aire ionitzat, anomenat plasma, es converteix en conductor elèctric".

El projecte LLR obligava a desenvolupar un nou làser amb una potència mitjana d'un quilowatt, un joule per pols i una duració per pols d'un picosegon. La barra mesura 1,5 metres d'ample, 8 metres de llarg i pes més de 3 tones. Aquest làser de terawatts es va provar en el cim del Säntis a 2.502 m d'altura.

El làser es va activar cada vegada que es preveia activitat tempestuosa entre juny i setembre de 2021. Aquesta anàlisi demostra ara que el làser LLR pot guiar els llamps amb eficàcia.

El professor Wolf explica a més: "A partir del primer llamp en el qual es va utilitzar el làser, comprovem que la descàrrega podia seguir el llamp durant quasi 60 metres abans d'assolir la torre, cosa que significa que va augmentar el radi de la superfície de protecció de 120 a 180 metres".

L'anàlisi de les dades també demostra que el LLR, a diferència d'altres làsers, funciona fins i tot en condicions meteorològiques difícils com la boira. El següent pas del consorci serà augmentar encara més l'altura d'acció del làser.