لأول مرة، قام المهندسون في «كالتك» بصنع حلقة مستقرة من البلازما في الهواء الطلق، يشبه الأمر التقاط البرق في زجاجة ولكن من دون الزجاجة.
يمكن للمادة أن تتواجد في أربعة أنواع مختلفة: صلب، سائل، غاز وبلازما. تتكون البلازما من جسيمات مشحونة (ايونات والكترونات) وتتواجد طبيعيا في الأرض على شكل البرق، في الظاهرة الجويّة المسمّاة بنيران إيلمو (والتي تظهر فيها أحيانًا كرات الضوء المتوهجة على الاجسام المحدبة خلال العواصف)، بالإضافة للمواد من صنع الإنسان مثل المصابيح الكهربائية المتوهجة.
في العادة، لا تمتلك البلازما شكلًا مميزًا خاصًّا بها. يتبع البرق مسارًا هو الأقل مقاومة خلال الهواء، صانعةّ أشكال متشعبة مختلفة، بينما تكون البلازما التي يصنعها الإنسان مقيدة بغرف الفراغ او المجالات الكهرومغناطيسية.
وبناء على هذا، يعبر البروفيسور Morteza (mory) gharib عن دهشته وفريقه عندما استطاعوا إنتاج حلقة مستقرة من البلازما في الهواء الطلق، وفقط عن طريق استخدامهم تيارًا من المياه وصفيحة كريستالية.
«لقد تم إخبارنا عن طريق بعض الجامعيين بأن هذا مستحيل، لكنه يمكننا فعلًا أن ننتج حلقة ثابتة من البلازما وأن نحافظ عليها للوقت الذي نريده، بدون الفراغ ولا المجال المغناطيسي ولا أي شيء آخر» Francisco Pereira أحد المؤلفين المساعدين في البحث، من معهد مارين للأبحاث التكنولوجية في إيطاليا، والباحث الزائر في كالتك.
يصل قطر تيّار المياه لـ 85 ميكرون ويتم اصداره من خرطوم معد خصيصًا والذي يصدم الصفيحة الكريستالية بسرعة مقدارها 1000 قدم لكل ثانية. للمقارنة، فإن هذا التيّار أضيق من شعرة إنسان تنطلق بسرعة مقاربة لسرعة إطلاق رصاصة من فوهة مسدس.
في دراستهم، غريب وفريقه استخدموا صفائح كريستالية من الكوارتز ونيوبات الليثيوم، وكلاها يمكن أن تنتج تأثيراً كهربيًا تنتج فيه الشحنة الكهربائية نتيجة الاحتكاك بمادة أخرى (الشحن بالدلك).
عندما يصطدم دفق المياه بالصفيحة الكريستالة، تنتج المياه تدفقًا رقائقيا وسلسًا من الأيونات موجبة الشحنة خلال السطح السالب. في منطقة القص، عندما يصطدم التيار بالسطح ويخترقه، تطلق عملية الشحن الكهربائي بالدلك العنان لتدفق عالي من الالكترونات خلال المياه لسطحه.
تدفق الالكترونات هذا يؤين الذرات والجزيئات في الغاز القريب من سطح المياه، منتجةً شكلاً قريبًا من الدونت، أو الحلقة، من البلازما المتوهجة والتي تكون أبعادها دزينات من الميكرونات قطرًا وتكون مرئية تحت المجهر.
قام غريب وفريقه بإطلاق تيّار المياه على أسطح مختلفة التركيب، ولاحظوا أنه كلما كان السطح ناعمًا أكثر، كلما زاد نقاء حلقة البلازما. الحلقة مستقرة، وتظل محافظة على حجمها وشكلها طالما ظل تيّار الماء مستمرًا.
بالإضافة لذلك، لاحظ المهندسون العاملون مع البلازما أنّ هواتفهم المحمولة واجهت مستويات عالية من الاشعاع الراديوي الثابت أثناء تواجدها بنفس الغرفة مع التجربة. واتضح أن السبب يكمن في إشعاع حلقة البلازما لهذه الموجات الراديوية.
يقول Pereira: «هذا امر لم يُشاهد من قبل. ونعتقد أنه ناتج من الخصائص المتعلقة بالجهد الكهربائي للمواد التي استخدمناها في تجربتنا». مشيرًا إلى قدرة المواد على امتلاكها خصائص كهربائية قطبية خلال الجهد الميكانيكي، في هذه الحالة، تدفق المياه.
قام غريب بالتقديم للحصول على براءة اختراع لطريقة انتاجه لهذه الحلقة. مع أنها للآن لا تملك أي تطبيقات تجارية، فإن إمكانية انتاج حلقة مستقرة من البلازما دون الحاجة لمجالات كهرومغناطيسية قوية أو فراغ يقترح احتمالية استخدام تركيبات البلازما لتخزين الطاقة، بناءً على كلام غريب.
- ترجمه: اسماء الدويري
- تدقيق: لؤي حاج يوسف
- تحرير: أحمد عزب
- المصدر
