Команда инженеров Калифорнийского технологического института создала стабильное кольцо плазмы на открытом воздухе при помощи всего лишь струи воды и кристаллической пластины.
Плазма — это электрически заряженный ионизованный газ, у которого обычно нет какой-либо формы. В искусственных условиях он содержится в вакуумных сосудах или электромагнитных полях, но в прошлом ученым удалось создать ее на открытом воздухе и поддерживать в течение 10 мсек. Команда из Калтеха добилась того, что плазменное кольцо существует неограниченное время, пока есть источник, его поддерживающий.
«Коллеги говорили нам, что такое невозможно, — сказал Франсиско Перейра, один из исследователей. — Но мы смогли создать стабильное кольцо и поддерживать его столько, сколько нужно, безо всякого вакуума или магнитного поля».
Для этого ученые всего лишь разбрызгали воду на кристаллическую пластину. Струя воды была очень тонкой (85 микрон) и сжатой давлением (612 атмосфер), и била в пластину со скоростью 305 м/сек, как если бы человеческий волос двигался со скоростью пули.
Кристаллическая поверхность отрицательно заряжена, и когда вода попадает на нее, то получает положительно заряженные ионы. Это создает трибоэлектрический заряд, который заставляет электроны подниматься с поверхности воды и ионизирует атомы и молекулы в воздухе. Так появляется кольцо плазмы в воздухе, которое находится там до тех пор, пока не перестанет бить струя воды.
Кольцо диаметром несколько десятков микрон можно разглядеть под микроскопом. Любопытно, отмечает New Atlas, что плазма создает помехи радиосигналу и мешает работе смартфонов ученых. «Такого никого раньше не видели, — говорит Перейра. — Мы считаем, что это из-за пьезоэлектрических свойств материалов, которые мы использовали в эксперименте».
