ฟ้าผ่าฟาดผ่านท้องฟ้าในเวลาอันสั้น แม้เราจะมีสายล่อฟ้าที่ช่วยเพิ่มโอกาสให้ฟ้าผ่าลงมาที่จุดใดจุดหนึ่ง แต่เส้นทางที่ฟ้าผ่าลงมานั้นก็ยังคงทำนายไม่ได้ แม้แต่ในขั้วไฟฟ้าเล็กๆ การคลายประจุระหว่างขั้วไฟฟ้าก็ยังทำให้เกิดสายฟ้าเป็นรูปโค้งแม้ว่าจุดเริ่มและจุดปลายจะถูกตรึงเอาไว้ ดังนั้น เราจะสามารถควบคุมทางเดินของกระแสไฟฟ้าให้มันวิ่งไปตามทางที่กำหนดไว้ล่วงหน้าได้หรือไม่

ศาสตราจารย์โรแบร์โต โมรานดอตติ และทีมงานได้ค้นพบวิธีการที่จะล่อให้กระแสไฟฟ้าไปตามเส้นทางที่กำหนดไว้ หรือให้วิ่งอ้อมสิ่งกีดขวางได้ โดยใช้ "เลเซอร์" การค้นพบครั้งสำคัญนี้ได้รับการเผยแพร่ในวารสารวิชาการ Science Advances แล้ว

งานวิจัยที่ท้าทายนี้ เกิดขึ้นโดยนักวิจัยจากสถาบันพลังงานวัสดุและโทรคมนาคม INRS ประเทศแคนาดา ใช้เลเซอร์ของสถาบันต้นกำเนิดแสงเลเซอร์ขั้นสูง (ALLS) โดยหัวข้อดังกล่าวเป็นงานวิจัยที่มีการศึกษากันมากโดยเฉพาะในช่วงทศวรรษ 1970

สายฟ้า เป็นเทคโนโลยีที่ใช้กันมานาน เช่นในเครื่องจักรเผาไหม้ การควบคุมมลภาวะอากาศ การให้แสงสว่าง ทำเป็นเครื่องจักรขนาดใหญ่และเล็ก นอกจากนี้ เราจะสามารถใช้งานสายฟ้าได้หลากหลายมากยิ่งขึ้นหากว่าเราสามารถควบคุมเส้นทางของสายฟ้าได้

แมทธีโอ เคลริซี นักวิจัยระดับหลังปริญญาเอกของศาสตราจารย์โมรานดอตติ และทีมงาน เริ่มศึกษาจนได้สาธิตวิธีการสร้างสายประจุไฟฟ้าเคลื่อนตัวเป็นเส้นตรงหรือโค้งเป็นรูปพาราโบรา

ภาพจากการทดลองชี้ว่า รูปร่างของเลเซอร์ที่ต่างกันก็ทำให้สายฟ้านั้นมีคุณสมบัติและเส้นทางที่แตกต่างกัน เมื่อใช้เลเซอร์รวมกันเป็นลำๆ ก็เป็นไปได้ที่จะได้สายฟ้าโค้งเป็นรูปตัว S หรือรูปร่างอื่นๆก็ทำได้เช่นกัน

ในการศึกษาครั้งนี้ ศาสตราจารย์โมรานดอตติ ต้องการศึกษาว่า คุณสมบัติคืนรูปของลำแสงเลเซอร์บางประเภท (เช่น ลำแสง Airy และลำแสง Bessel) จะสามารถใช้ในการทดลองใหม่นี้ได้หรือไม่ โดยคุณสมบัติของลำแสงนี้คือ ความเข้มสูงสุดจะถูกบล็อกโดยเครื่องกีดขวาง แต่สามารถสร้างตัวเองได้ใหม่เมื่อผ่านวัตถุนั้นไปแล้ว

ศาสตราจารย์โมรานดอตติ ได้วางวัตถุระหว่างขั้วไฟฟ้าสองอันและสังเกตว่าสายฟ้านั้นจะกระโดดข้างสิ่งกีดขวางได้โดยไม่ทำลายสิ่งกีดขวาง แล้วกลับมาสู่เส้นทางที่เลเซอร์วางไว้ให้อีกด้านหนึ่งของสิ่งกีดขวาง ได้หรือไม่ ซึ่งปรากฏว่าทำได้

"การค้นพบทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับสายฟ้าและสายประจุไฟฟ้านี้มีศักยภาพและเปิดมุมมองใหม่ของการวิจัย งานวิจัยนี้เป็นการพิสูจน์หลักการที่เยี่ยมมาก เป็นการทดลองที่ต้องใช้ระยะทางไม่กี่เซนติเมตร แต่ใช้เลเซอร์พลังงานสูง เครื่องมือทดลองสุดล้ำ และสภาพแวดล้อมวิจัยที่สุดยอดที่ INRS ช่วยเหลือ การได้ทำงานในห้องปฏิบัติการวิจัยที่ล้ำหน้าเช่นนี้จะทำให้นักเรียนและนักวิจัยหลังปริญญาเอกของเราค้นพบหลักการทางวิทยาศาสตร์ในขณะที่ศึกษาอยู่ได้" อีฟ เบแจง รองคณบดีฝ่ายวิจัยและการศึกษาที่ INRS เผย

อ้างอิง: Institut national de la recherche scientifique - INRS. (2015, June 19). Could we one day control the path of lightning? Experiments show that electric discharges follow certain laser beams. ScienceDaily. Retrieved June 21, 2015 from www.sciencedaily.com/releases/2015/06/150619152153.htm

งานวิจัย: Matteo Clerici, Yi Hu, Philippe Lassonde, Carles Milián, Arnaud Couairon, Demetrios N. Chrisodoulides, Zhigang Chen, Luca Razzari, François Vidal, François Légaré, Daniele Faccio, and Roberto Morandotti. Laser-assisted guiding of electric discharges around objects. Science Advances, June 19, 2015 DOI: 10.1126/sciadv.1400111