Másodpercenként több ezer villámcsapás éri a Föld felszínét, a jelenség fizikai hátterével kapcsolatban azonban még mindig számos kérdés akad. A villámok ráadásul irányíthatatlanok, és bár villámhárítókkal lehetséges annak valószínűségét befolyásolni, hogy pontosan hova fognak becsapni egy adott területen belül, a villám útja gyakorlatilag megjósolhatatlan. Sokkal kisebb méretekben, két elektróda közt is hasonlóan viselkednek az elektromos kisülések: csak az elektromos ív kezdő- és végpontja biztos, annak lefutása azonban egyelőre irányíthatatlan.

Ezen szeretne változtatniRoberto Morandotti, a kanadai INRS professzora, aki kollégáival nemrégiben érdekes felfedezést tett. A szakértők látványos kísérletekkel igazolták, hogy lézerek használatával irányítani lehet a kisebb kisülések lefutását, és akár arra is rá lehet venni ezeket, hogy az útjukba kerülő akadályokat kikerüljék. Számos területen használnak elektromos íveket a belsőégésű motorok gyújtógyertyáitól kezdve, az ívhegesztésen át, a felületek mikroszkopikus megmunkálásáig, és ezen alkalmazási területek tovább bővülhetnének, ha az ívek lefutása szabályozhatóvá válna, arról nem is beszélve, hogy a villámok „megzabolázása” révén óriási energiák kerülhetnének kiaknázásra.

Morandotti és kollégái ezen cél elérése felé tették meg az első fontos lépést, amikor egy lézeres megoldással egyenes, illetve parabola pályára kényszerítették az ívkisüléseket. A kutatócsoport azt vizsgálta, hogy egyes típusú lézernyalábok önjavító képessége, vagyis az jellemzőjük, hogy az útjukba helyezett akadály mögött újra a korábbival azonos intenzitású nyalábbá képesek összeállni, hogyan használható különféle célokra.

A csapat két, egymástól néhány centiméterre elhelyezett elektróda között vezette át a femtoszekundumos lézernyalábot, amelynek útjába különböző jellegű akadályokat helyezett. A nyaláb megkerülte a tárgyakat, és amikor az elektródákat áram alá helyezték, a létrejövő elektromos ívek is a nyaláb útját követték, ahogy a mellékelt képeken is látszik. Az ívkisülések az akadály nélküli kísérletek során nyílegyenesen, vagy a lencsékkel szabályozott nyaláb lefutásának megfelelően (pl. hullámban) haladtak, akadályok esetén pedig azok károsítása nélkül kerülték meg az útjukba helyezett tárgyakat. A módszer a szakértők magyarázata szerint azért működik, mert a lézernyaláb ionizálja a levegőt, és ezzel alacsony ellenállású csatornát teremt a kisülés számára.

A módszer persze még nagyon messze áll attól, hogy akár a természetes villámok, akár a különféle célokra használt mesterséges elektromos ívek irányításában szerepet kapjon. A mellékelt felvételeken látható irányított íveket nagyenergiájú lézerek és egyéb drága felszerelések révén hozták létre, és így is csak pár centiméteres úton tudták szabályozni a kisülés lefutását.