Las figuras de Lichtenberg, atrapando al rayo |

Domingo, 23 de Julio de 2017 \ Edición España

'El misterio es la cosa más bonita que podemos experimentar. Es la fuente de todo arte y ciencia verdaderos.'((Albert Einstein))



Las figuras de Lichtenberg, atrapando al rayo


El físico alemán se inclinó sobre  la placa cubiertas de resina sin comprender. Se hallaba realizando una serie de experimentos sobre la electricidad cuando al aplicar  corriente eléctrica de alta tensión generada por su máquina eletróforo sobre una placa cubierta de resina que imperceptiblemente contenía una fina capa de polvo, sobre esta  se había dibujado  lo que parecía una especie de ¿árbol? Aquello le produjo tanto  asombro como perplejidad.  ¿Cómo se había producido?

Figura tridimensional de Lictenberg. Imágen: Wikipedia-Saperaud~commonswiki

Figura tridimensional de Lictenberg. Imágen: Wikipedia-Saperaud~commonswiki

En un artículo publicado el pasado 11 de mayo de 2015 en el diario dailymail bajo el título  “Relámpago atrapado dentro de una ‘caja’: haz de electrones crea hermosas ramas de la carga eléctrica en el interior de un bloque de acrílico” mostraba efectivamente lo que parecía el dibujo de un rayo en el interior de este material sintético. Intrigado, leí el artículo en el cual explicaban como la empresa  Nutek Corporation en California había producido un video donde se mostraba el proceso por el cual se había conseguido tan singular objeto. Resumiendo, basicamente se dispara un haz de electrones concentrados sobre una superficie no conductora. Al pasar los electrones por esta superficie, quedaba grabada tan espectacular silueta.  El proceso parecía innovador y movido por la curiosidad decidí ir un poco más allá e investigar. Cual no fue mí sorpresa cuando descubrí que el funcionamiento básico llevaba inventado desde finales del siglo XVIII, concretamente 1777.

Su descubridor fue el físico alemán Georg Christoph Lichtenberg.  Este investigador se encontraba realizando una serie de experimentos con corrientes eléctricas.  Gracias  a un enorme electróforo (generador de electricidad estática ) proyectaba una descargaba de alta tensión sobre un material aislante cuando la fina capa de polvo sobre la placa hizo que esta se adhiriera  a las áreas de carga estática que se habían producida.

Georg Christoph Lichtenberg

Georg Christoph Lichtenberg

Posteriormente Lichtenberg mejoró el sistema usando flor de azufre ( azufre pulverizado) y minio(tetróxido de plomo). Su diferencia no solo residía en su color, siendo el primero un amarillo pálido y el segundo de color rojo, si no también  sus cargas eléctricas. El polvo de azufre tiende a las cargas negativas y el del minio a las positivas.  Al espolvorear estos materiales sobre la placa, gracias a la electricidad estática  los materiales se distribuirían según su carga, revelando unos patrones fractales y que fueron bautizados como figuras de Lichtenberg en honor de su descubridor. La descripción completa  se pueden leer en Super nova methodo motum ac naturam fluidi electrici investigandi (Göttinger Novi Commentarii, Göttingen, 1777).

Gracias a los avances ahora se sabe que “las cargas son transferidas a la superficie del dieléctrico mediante pequeñas descargas en forma de chispas que ocurren a lo largo del límite entre el gas y la superficie del dieléctrico. Una vez transferidos, esos excesos de carga quedan temporariamente fijados. “ (wikipedia)

El salto evolutivo lo encontraríamos en las figuras de Lichtenberg tridimensionales. Estas “arborencencias eléctricas” se generarían dentro de un material aislante sólido y transparente (vidrio o acrílico como el polimetimetacrilato) al cual se le aplica un haz de electrones  de alta velocidad. Usando un acelerador de partículas como el Linac los electrones se desplazan a una velocidad entre el 95 y 99 % de la velocidad de la luz. Los electrones penetran en el material, y cuando se produce la llamada disrupción dieléctrica (momento en el que el material no conductivo se transforma en conductivo) van produciendo  la arborescencia ramificada tan característica, creando un dibujo fractal que es muy parecido al de un rayo.  ¿Pero que ocurre si este tipo de corriente pasara a través de un ser vivo?

Increiblemente el fenómeno también se produce.  Son las conocidas como flores del rayo. Los dibujos son muy parecidos y aunque no se sabe exactamente el porque de estos dibujos en su piel se sospecha que se deben a la ruptura de los vasos capilares bajo la piel.

Imágen de dibujo producido en un campo de golf en  cahokia

imagen de dibujo producido en un campo de golf en cahokia

Como anexo decir que este tipo de dibujos tan extraordinarios también se han formado en superficies como hierba e incluso sobre la arena creando las fulguritas.

Fulgurita:. Imágen historias insólitas.

Fulgurita:. Imágen historias insólitas.

A modo de curiosidad decir que he encontrado en Ebay no solo fulguritas si no también preciosas “arborescencia eléctricas” a un precio muy asequible por si alguno se anima a comprar este pedazo de ciencia o se ve capaz de tener un rayo encapsulado.

Artículo del dailymail: http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-3076632/Lightning-trapped-inside-BOX-Electron-beam-creates-beautiful-branches-electrical-charge-inside-acrylic-block.html#ixzz3a3aUYIQ2