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Cantando bajo la lluviaEn la antigüedad se bailaba la danza de la lluvia, pero en un futuro quizás podremos invocarla gracias a la tecnología láser. Un grupo de físicos especialistas en óptica ha demostrado que los rayos láser pueden desencadenar la formación de pequeñas gotas de agua en el aire, una técnica que algún día podría ayudar a provocar lluvias de forma artificial.

Durante más de 50 años, los esfuerzos para intentar inducir lluvias artificialmente se habían concentrado en la denominada siembra de nubes. Esta técnica consiste en esparcir pequeñas partículas de yoduro de plata en el aire para que actúen como núcleos de condensación, unos centros alrededor de los cuales se pueden formar las gotas de lluvia. “El problema es que todavía no tenemos claro que la siembra de nubes funcione eficientemente”, afirma el físico óptico Jérôme Kasparian, de la Universidad de Ginebra, Suiza. “También nos preocupa los riesgos que pueda tener para el medio ambiente el soltar partículas de yoduro de plata en el aire”.

Kasparian y sus colegas han llegado a la conclusión de que tiene que haber una alternativa respetuosa con el medio ambiente. Disparar al aire un rayo láser en pequeños pulsos ioniza las moléculas de nitrógeno y oxigeno alrededor del rayo, es decir, las carga eléctricamente. Así, el láser crea un canal de plasma, una especie “camino de gas ionizado” que, debido a su baja resistencia eléctrica, permite el flujo de corriente. Las moléculas ionizadas pueden actuar como núcleos de condensación naturales, explica Kasparian.

El experimento

Para comprobar si esta técnica realmente puede inducir gotas de lluvia, los investigadores han disparado, en condiciones controladas en el laboratorio, un láser de alta potencia en una cámara de aire altamente saturado. La cámara fue iluminada con un segundo láser de baja potencia, lo que permitió ver y medir las gotas de agua producidas. Inmediatamente después de disparar el láser, se formaron gotas de unos 50 micrómetros de ancho a lo largo del canal de plasma. Tres segundos después, el tamaño de las gotas había aumentado hasta los 80 micrómetros de anchura debido a la fusión de las gotas más pequeñas. Los resultados de esta investigación se han publicado online en Nature Photonics.

El siguiente paso para Kasparian y su equipo fue probar esta técnica en el exterior. Los investigadores ya han experimentado el uso de canales de plasma para modificar el clima: en 2008 demostraron que disparar un rayo de su láser portátil de alta potencia Teramobile hacia una nube de tormenta producía descargas eléctricas.

Para este nuevo experimento, Kasparian y sus colegas han probado el láser Teramobile varias noches y en diferentes condiciones de humedad. Una vez más, han detectado y medido la condensación inducida utilizando un segundo láser. En condiciones de baja humedad, el láser Teramobile no produce gotas. Pero cuando la humedad es alta el equipo ha llegado a medir hasta 20 veces más condensación tras disparar el láser Teramobile que antes. Kasparian afirma que esto puede sugerir la formación de gotas de agua.

El futuro

El experto en física del láser del centro de investigación FZD Dresden-Rossendorf, Roland Sauerbrey, afirma que este equipo tiene el potencial para crear una tecnología realmente innovadora. “Esta es la primera vez que se ha usado un láser para crear condensación en el exterior”, dice Sauerbrey.

Sin embargo, esta técnica aún se encuentra en una fase temprana de investigación. “Solo podemos crear condensación a lo largo del canal del láser, así que mañana no vamos a salir fuera y hacer que llueva”, explica Kasparian. Él y su equipo están ahora investigando si son capaces de formar condensación en un área más grande, extendiendo su láser por el cielo.

Thomas Leisner, físico atmosférico del Instituto de tecnología Karlsruhe (Alemania), mantiene una actitud escéptica acerca de la viabilidad futura de esta técnica para este propósito. “Soy escéptico con la idea de que esto pueda utilizarse para provocar lluvias a voluntad”, dice. Pero también afirma que esta tecnología podrá tener otros usos. Explica que los investigadores podrían calibrar la relación entre la cantidad de condensación producida por el láser y las condiciones atmosféricas imperantes. “Podrían utilizar la cantidad de condensación producida por el láser como una medida de la saturación del agua y así mejorar las actuales técnicas de pronóstico de lluvia”.

Escrito por Varinia para divulgaUNED.