Investigadores de la Escuela Universitaria de Óptica y Fotónica de la Universidad de Florida Central y de la Universidad de Arizona han desarrollado una nueva técnica para apuntar un haz láser de alta energía en las nubes que consigue hacer llover o provocar una tormenta eléctrica.

Concretamente, rodean el haz láser con un segundo haz capaz de actuar como un depósito de energía manteniendo la intensidad del rayo a distancias mayores de lo que antes era posible. Este segundo haz de luz reaprovisiona y ayuda a prevenir la disipación del haz primario de alta intensidad, que por sí solo se rompería rápidamente. Un informe sobre el proyecto "Externally refueled optical filaments" ha sido publicado recientemente en Nature Photonics .

La condensación del agua y la actividad de los rayos en las nubes están vinculados a grandes cantidades de partículas cargadas estáticas. Estimular esas partículas con el adecuado tipo de láser es la clave para provocar lluvia cuándo y dónde se necesite.

Los láseres ya pueden viajar grandes distancias, pero "cuando un rayo de este tipo se vuelve lo suficientemente intenso, se comporta de manera diferente de lo habitual y se colapsa hacia adentro en sí mismo", dijo Matthew Mills, un estudiante graduado en el Centro de Investigación y Educación en Óptica y Láser (CREOL). "El colapso se vuelve tan intenso que los electrones en el oxígeno del aire y nitrógeno son arrancados para crear plasma , básicamente una sopa de electrones".

En ese momento, el plasma inmediatamente intenta propagar el haz de vuelta, provocando una lucha entre la difusión y el colapso de un pulso láser ultracorto . Esta lucha se llama filamentación y crea un filamento o "secuencia de luz", que sólo se propaga durante algún tiempo hasta que las propiedades del aire hacen que el haz se disperse.

"Debido a que un filamento crea electrones excitados en su estela a medida que avanza, siembra artificialmente las condiciones necesarias para que se produzcan la lluvia y los relámpagos", dijo Mills.

"Este trabajo en última instancia, podría dar lugar a filamentos ultra-largos inducidos ópticamente o canales de plasma que son de otro modo imposibles de establecer, en condiciones normales", ha comentado el profesor Demetrios Christodoulides, que está trabajando con los estudiantes graduados en el proyecto.

"En principio tales filamentos podrían propagarse desde más de 50 metros más o menos, lo que permite una serie de aplicaciones. Esta familia de filamentos ópticos podría algún día ser utilizadas para orientar selectivamente las señales de microondas a lo largo de canales de plasma muy largos, quizás de cientos de metros".