电火花有多种用途,如焊接、为小工具供电、消灭细菌以及点燃某些汽车发动机中的燃料。尽管它们非常有用,但在开放空间中控制它们可能很具挑战性,因为它们往往会失控地分支,通常朝着附近的金属物体移动。一项新的研究揭示了一种通过空气运输电能的方法,该方法利用超声波。这项技术使对电火花的精确控制成为可能,使其能够绕过障碍物或打击特定位置,即使在非导电材料中也是如此。
电火花有多种用途,如焊接、为小工具供电、消灭细菌以及点燃某些汽车发动机中的燃料。尽管它们非常有用,但在开放空间中控制它们可能很具挑战性,因为它们往往会失控地分支,通常朝着附近的金属物体移动。
一项新的研究揭示了一种通过空气运输电能的方法。这种对电火花的创新控制使它们能够在障碍物周围导航或击中指定区域,即使通过非导电材料。
“我们在一年多前注意到了这种效果,并花了几个月时间来获得对它的控制,随后又花了更长的时间来理解它,”来自西班牙公共大学的首席研究员阿西尔·马尔佐博士解释道。
这种定向控制的产生是因为火花加热周围的空气,使其膨胀并降低密度。然后,超声波将加热的空气引导至声强较高的区域,促使后续的火花因其较低的击穿电压而在这些轻空气区域中旅行。
“通过精确控制火花的能力,我们可以将其应用于多个领域,包括大气科学、生物应用和目标电路激活,”赫尔辛基大学的阿里·萨尔米教授评论道。
在过去,引导火花需要激光诱导放电,通常被称为电激光,这与高功率激光相关的风险以及与电放电的精确同步需求。这个新技术利用超声波而不是激光,使其对眼睛和皮肤是安全的。此外,该系统紧凑、经济实惠,并且允许连续操作。
“我对使用非常微弱的火花创造受控的触觉反馈于手部的潜力感到兴奋,这为创新的非接触式盲文系统铺平了道路,”来自纳瓦拉公共大学的研究首席作者乔苏·伊里萨里分享道。
该研究是与纳瓦拉公共大学(UPNA)、赫尔辛基大学和滑铁卢大学的专家合作进行的,并将发表在Science Advances杂志上。