Исследователи из США смоделировали молнию в пластиковом блоке размером с колоду карт

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Группа исследователей из Университета штата Пенсильвания провела серию численных симуляций, которые показали: разряды, аналогичные атмосферным молниям, способны формироваться внутри небольших твёрдых блоков из акрила, кварца или германита висмута. Результаты работы были представлены в марте 2026 года.

В основе природной молнии лежит механизм релятивистских электронных лавин. Электроны разгоняются в электрическом поле грозового облака до околосветовых скоростей, сталкиваются с молекулами воздуха и порождают каскад вторичных частиц. Этот процесс сопровождается фотоэлектрической обратной связью — цепной реакцией, генерирующей мощные вспышки рентгеновского и гамма-излучения.

Руководитель исследования, профессор электротехники Виктор Паско, перенёс математические модели грозовых разрядов на масштаб твёрдых тел. Ключевым фактором стала плотность материала: акрил и кварц превосходят воздух по этому параметру примерно в тысячу раз. Благодаря этому электрический потенциал в 100 миллионов вольт достигается на расстоянии нескольких сантиметров вместо километров, характерных для атмосферы. Скорость протекания процессов при этом возрастает пропорционально — разряд происходит за наносекунды.

Автор: freepik Источник: ru.freepik.com

Согласно расчётам, для запуска фотоэлектрической обратной связи в твёрдом блоке необходим мощный внешний источник электронов. При выполнении этого условия внутри образца формируется тот же каскадный механизм, который ранее фиксировался только в грозовых облаках.

Практическое значение работы связано с перспективой переноса исследований молний из полевых условий в лабораторию, где параметры эксперимента поддаются точному контролю. До сих пор для изучения грозовых разрядов использовались ракеты-зонды и наземные станции наблюдения. Кроме того, понимание механизмов генерации высокоэнергетического излучения в компактных твёрдых телах может найти применение в разработке портативных рентгеновских источников для медицинской диагностики и систем безопасности.

Источник: Interesting Engineering

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Главная проблема зеленой энергетики — это... пузырьки газа: как ученые перехитрили физику электролиза

Производство экологически чистого водорода с помощью электролиза воды — один из базовых процессов современной энергетики. Устройство электролизера принципиально простое: в емкость с...

«ВАЗ-2115: как появилась „пятнашка“ и чем она живёт спустя четверть века»

ВАЗ-2115 появилась в продаже в 1997 году и выпускалась до конца 2012-го. За это время менялись двигатели, оснащение и требования покупателей, но сама машина оставалась узнаваемой. Узкие фары,...

В бирманском янтаре нашли самое длинное перо динозавра. Оно объяснило, почему ящеры с крыльями не могли летать

Способность современных птиц летать напрямую зависит от того, как устроены их перья на микроскопическом уровне. Во время взмаха крыло испытывает сильное сопротивление воздуха, поэтому каждое...

Как один бензовоз перевозит АИ-92, АИ-95 и дизель, не смешивая топливо

Представьте обычную ситуацию на заправке. Подъезжает бензовоз, водитель готовит оборудование для разгрузки, а затем из одной машины пополняют запасы сразу нескольких видов топлива. В одном...

В озёра выпустили креветок, чтобы помочь лососю — в результате лосось исчез, а вместе с ним ушли сотни белоголовых орланов

В начале 1980-х осенью к ручью Макдональд-Крик в национальном парке Глейшер слетались сотни белоголовых орланов. Их привлекала рыба: кокани, пресноводная форма нерки, поднималась сюда на нерест из...

Ugreen Studio Max5s: обзор доступных полноразмерных беспроводных наушников с LDAC и автономностью 112 часов

Ugreen Studio Max5s это обновление популярных наушников Ugreen Max5с, которые уже пару лет являются настоящим бестселлером. В новой версии Max5s поработали над звуком, сделав его более...