Уникальное и потенциально очень полезное явление обнаружили российские физики. Это подобные микроскопическим шаровым молниям сгустки плазмы, возникающие под действием электрического разряда или микроволнового излучения на границе раздела фаз металл-диэлектрик. С их помощью можно поднять в небо самолет новейшей конструкции, завести машину в любой мороз и даже паять микросхемы. Финансовую помощь исследователям оказали Российский фонд фундаментальных исследований и Международный научно-технический центр.

Фотографии из статьи доктора физико-математических наук профессора Игоря Коссого и его коллег из Института общей физики имени Прохорова в серьезном научном журнале «Физика плазмы» больше похожи на кадры из фильма о жизни шаровой молнии. Вот она возникает, вот летит, удаляясь от источника, вот опять возвращается. На самом деле это не вполне шаровая молния, да и возникает она не случайно, а «по заказу». Это так называемый плазмоид – сгусток металлической, как выяснилось в результате отдельного исследования, высокотемпературной плазмы. Что особенно важно – существующей на порядки дольше, чем породивший ее инициирующий разряд или импульс микроволнового излучения.

Ученые создают такие плазмоиды, изучают и пытаются управлять их свойствами не только из спортивного интереса, хотя само по себе явление интригует до крайности. Дело в том, что плазмоиды эти обещают стать незаменимыми «зажигалками» для газовых смесей в двигателях внутреннего сгорания. А еще с их помощью, возможно, удастся проводить тончайшую сварку. И если работы в этом направлении исследователи только начинают, то поведение плазмоидов в газовых смесях авторы уже довольно подробно изучили. И выяснили вот что - в самых общих чертах, конечно.

Под воздействием сравнительно небольшого короткого электрического разряда, импульса микроволнового или лазерного излучения на границе раздела фаз металл-диэлектрик образуется сгусток плазмы – как бы нагретая до нескольких тысяч градусов частичка. Состоит она из атомов металла, а также электронов и ионов, на которые атомы частично распались. В инертном газе или в вакууме плазма эта быстро, за время, не превышающее сотню микросекунд, затухает – остывает. Что и не удивительно – энергия у нее на свечение тратится, а взять ее неоткуда.
Самое интересное начинается в атмосфере горючей – в смеси, например, метана с кислородом. Потому что в ней, как выяснили ученые, плазма начинает жить своей собственной жизнью. «Подпитываясь» энергией горючей смеси, она не затухает в сотни раз дольше, целые миллисекунды, и может перемещаться в пространстве, причем на довольно большие расстояния. И за это время плазмоиды могут очень многое успеть – ведь температура у них нешуточная, около пяти тысяч по Кельвину, – поджечь, например, остывшую на морозе газовую смесь (вот она, проблема «посаженных» зимой слабосильными свечами аккумуляторов). Или такую, которая несется с огромной скоростью – настолько высокой, что обычная искра поджечь ее просто не успевает, как костер на ветру. С этой проблемой столкнулись создатели двигателей для сверхскоростных самолетов – поджечь газовую струю в них обычными методами не удается. А плазмоид, отрываясь от источника, несется в смеси горючих газов, как камень в лавине, и газы в конце концов нагреваются и загораются.

Интересно и то, что спектр излучения плазмоидов существенно смещен в сторону жесткого ультрафиолета, что само по себе уже повышает реакционную способность смеси газов. Под действием облучения молекулы в них диссоциируют на атомы, и «горючесть» смеси увеличивается – газ горит, упрощенно говоря, быстрее и жарче.

Исследования продолжаются – загадок в открытом явлении еще много. Но главное уже сделано - известно, как и из чего сделать источники плазмоидов, как продлить жизнь этим миниатюрным родственникам шаровых молний. Теперь наряду с теоретическими изысканиями на первый план выступает прикладной аспект – научиться плазмоиды использовать. И тогда, возможно, машины и вправду не будут «глохнуть» на морозе, потому что в двигателе каждой будет по персональной шаровой молнии.

По материалам «Известия».

© 2005, NR2.Ru, «Новый Регион», 2.0

Публикации, размещенные на сайте newdaynews.ru до 5 марта 2015 года, являются частью архива и были выпущены другим СМИ. Редакция и учредитель РИА «Новый День» не несут ответственности за публикации других СМИ в соответствии с Законом РФ от 27.12.1991 № 2124-1 «О Средствах массовой информации».