研究團隊打破了高溫、電磁場等技術限制，在空氣中創造出等離子環

該技術未來可應用到儲能等方面。

我們可以將物質分為四類：固體、液體、氣體和等離子體。等離子體是由帶正、負電荷的離子和電子，也可能還有一些中性的原子和分子所組成的集合體。在工業中，現有的應用都是基于等離子體發生器產生的部分電力等離子體來完成的。

通常，等離子體沒有自己明確的形狀，它們發出的光會沿著空氣中最小的路徑形成分叉結構，因此人造等離子體需要在真空室或電磁場的條件下來達到工業上的要求，并且，在通常情況下，等離子體需要高溫條件。

而近日，加州理工學院的工程師們只簡單使用了水流和晶片，就在空氣中創造了一個穩定的等離子體環。這一實驗結果打破了此前人工等離子體技術所需要的所有限制。

對于這一實驗的實施，研究人員Francisco Pereira說道：“在實驗前，同事告訴我們這是不可能的，但是事實上我們可以創造一個穩定的等離子環，并且在任何時間、任何地點都可以做到。”

據了解，實驗中，研究人員讓水流通過特殊設計的噴嘴噴出，噴出的水流直徑為85微米、水壓為9000psi（約合612標準大氣壓），它以約304.8米/秒的速度沖擊水晶片。形象描述，這一過程就像是一根頭發以子彈的速度在移動。

在水流沖擊物質的選擇上，研究團隊對石英和鈮酸鋰晶片都進行了實驗，實驗發現，兩種晶片都可以引起摩擦起電效應，在這種效應中，材料在摩擦過程中產生電荷。

于是，當流動的水流沖擊晶片時，水在帶負電的晶片表面上產生帶正電離子的平滑層流。從切面看，流體撞擊表面并向外流，電子效應使電子通過水流流到表面，這種電子流使離子表面附近的氣體中的原子和分子離子化，形成直徑為幾十微米、在顯微鏡下散發可見光的等離子體圓環。

發現這一現象后，加州理工學院的教授Morteza（Mory）Gharib和他的團隊又對更多種類的晶片進行實驗，發現晶片的表面越光滑，等離子體環的結構越清晰，并且只要水一直在流，等離子環就以原來的大小和形狀一直存在。

此外，值得注意的是，實驗中，因為靜電的存在，其產生的高頻無線電信號干擾了研究人員的手機信號。對此，Pereira解釋道：“不同的等離子環發射不同的射頻信號，這是前所未聞的，我認為這是因為我們實驗中使用的材料的不同，發出信號本質上就是材料通過機械應力進行電極化的能力。”

關于這一奇怪現象的應用前景，Gharib表示，雖然目前這項技術還沒有具體的商業應用，但是在現實的空氣中就可以產生穩定的等離子環的能力，這表明等離子體結構可以用來儲存能量。

最后，記得關注微信公眾號：鎂客網（im2maker），更多干貨在等你！