В основе метода лежит управление плотностью воздуха. Электрическая искра нагревает окружающий воздух примерно до 70 °C, снижая его плотность. Поскольку электричество предпочитает путь наименьшего сопротивления, оно естественным образом стремится следовать через эту нагретую область с пониженным напряжением пробоя. Ультразвуковые волны создают акустическое излучающее давление, которое захватывает этот нагретый, менее плотный воздух и удерживает его в определенных узлах акустического поля.

Для экспериментов ученые использовали катушку Тесла, помещенную внутрь двух концентрических колец из 360-градусных ультразвуковых излучателей. При включении ультразвука хаотичные древовидные разряды мгновенно схлопывались в единую сфокусированную линию плазмы. Электронно регулируя мощность и фазу излучателей, исследователи могли перемещать фокус звука, и искра послушно следовала за ним.

Этот метод предлагает ряд преимуществ по сравнению с существующими технологиями управления плазмой. В отличие от лазерных систем — дорогих, громоздких и требующих точной синхронизации с электрическим разрядом — ультразвуковое оборудование компактно, безопасно для глаз и кожи и может работать непрерывно, пишет ZME Science.

Время реакции системы составляет всего 15-35 миллисекунд. Исследователи продемонстрировали возможность изгибать искру вокруг твердого препятствия и направлять плазму на непроводящие материалы, такие как акрил и бумага, в заданные точки. Однако метод пока работает только с переменным током; попытки управлять искрой постоянного тока не увенчались успехом.

Потенциальные применения технологии охватывают широкий спектр, от беспроводного переключения высоковольтных цепей и прецизионной обработки материалов до биологических процедур, включая точечное уничтожение бактерий. Особый интерес вызывает создание тактильных интерфейсов: ультразвук позволяет направлять слабые импульсы плазмы на кожу, что может привести к разработке бесконтактных систем Брайля.

Согласно новой гипотезе американских ученых, в некоторых странных металлах электроны теряют свои характерные черты, сливаясь в безликий «квантовый бульон». Это открытие противоречит теории электропроводности и предполагает, что электричество в этих материалах переносят не дискретные заряды, как считалось последние 60 лет.