Näkymätön sähköjohdin: sähkön ohjaamista äänellä
6.2.2025 08:35:31 EET | Helsingin yliopisto | Tiedote
Suomalaisten, espanjalaisten ja kanadalaisten tutkijoiden ryhmä on ensimmäistä kertaa osoittanut, että sähkökipinöitä voidaan ohjata ultraääniaaltojen avulla.

Sähkökipinöitä käytetään hitsaukseen, elektroniikan virransyöttöön, bakteerien tappamiseen tai moottoreissa polttoaineen sytyttämiseen. Hyödyllisyydestään huolimatta kipinöitä on vaikea ohjata avoimessa tilassa, sillä ne jakautuvat kaoottisiksi haaroiksi, joilla on taipumus kulkea kohti lähimpiä metalliesineitä.
Tuoreessa tutkimuksessa löydettiin keino siirtää sähköä ilmassa ultraääniaaltojen avulla. Sähkökipinöiden hallinnassa päästiin tasolle, jossa kipinä voidaan ohjata esteiden ohi tai tähdätä osumaan tiettyihin kohtiin, jopa ei-johtaviin materiaaleihin.
– Havaitsimme tämän ilmiön yli vuosi sitten, mutta sen jälkeen vei kuukausia saada ilmiö hallintaan ja vielä kauemmin löytää ilmiölle selitys, sanoo tohtori Asier Marzo Navarren julkisesta yliopistosta Espanjasta.
Kipinöiden ohjaus pohjautuu siihen, miten kipinät ensin lämmittävät ilmaa. Ilma laajenee lämmetessään ja sen tiheys pienenee. Kuumaa ilmaa pystytään ohjaamaan ultraäänellä, sillä kuuma ilma ohjautuu voimakkaamman äänen alueelle. Kipinät jatkavat samalle kuumalle alueelle, sillä kuuman, harvemman ilman läpilyöntijännite on pienempi kuin tiheämmän ilman.
– Kipinöiden tarkka hallinta mahdollistaa niiden hyödyntämisen monenlaisissa sovelluksissa, kuten ilmakehätieteissä, biologisissa toimenpiteissä ja virtapiirien valikoivassa virransyötössä, professori Ari Salmi Helsingin yliopistosta kertoo.
Aiemmin kipinöitä voitiin ohjata vain laserilla indusoitujen sähköpurkausten avulla, joita kutsuttiin puhekielessä elektrolasereiksi. Tämä edellytti silmille ja iholle vaarallisten lasereiden käyttöä sekä tarkkaa ajoitusta laserin ja sähköpurkauksen välillä. Tutkijaryhmän kehittämässä menetelmässä käytetään laserien sijasta ultraääntä, mikä on käyttäjälle turvallisempaa. Laitteisto on kompakti, edullinen ja sitä voidaan käyttää ilman taukoja.
– Olen innoissani esimerkiksi mahdollisuudesta, että hyvin heikkoja kipinöitä voitaisiin käyttää hallittujen tuntoärsykkeiden luomiseen käteen, jolloin voidaan ehkä luoda ensimmäinen kosketukseton pistekirjoitusjärjestelmä, sanoo julkaisun ensimmäinen kirjoittaja Josu Irisarri Navarren julkisesta yliopistosta.
Tutkimus tehtiin yhteistyössä Navarren julkisen yliopiston (UPNA), Helsingin yliopiston ja Waterloon yliopiston tutkijoiden kesken ja se on julkaistu arvostetussa Science Advances -lehdessä.
Julkaisu:
Josu Irisarri, Inigo Ezcurdia, Naroa Iriarte, Marika Sirkka, Dmitry Nikolaev, Joni Mäkinen, Alexander Martinez-Marchese, Denys Iablonskyi, Ari Salmi, Asier Marzo. Electric Plasma Guided with Ultrasonic Fields. Science Advances, 2025. DOI:10.1126/sciadv.adp0686
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Helsingin yliopiston mediapalvelu
Puh:02941 22622mediapalvelu@helsinki.fiLinkit
Helsingin yliopisto on yli 40 000 opiskelijan ja työntekijän kansainvälinen tiedeyhteisö, joka toimii neljällä kampuksella Helsingissä ja usealla muulla paikkakunnalla Suomessa. Kansainvälisissä yliopistovertailuissa Helsingin yliopisto sijoittuu maailman parhaan yhden prosentin joukkoon. Helsingin yliopisto on perustettu vuonna 1640.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Helsingin yliopisto
Vilppi lääketieteen valintakokeessa vei opiskelupaikan17.9.2026 10:31:07 EEST | Tiedote
Helsingin yliopiston lääketieteellisestä tiedekunnasta opiskelupaikan saaneen henkilön opiskelupaikka on peruutettu valintakokeessa tehdyn vilpin takia. Asiasta tehdään tutkintapyyntö poliisille.
Tutkijat löysivät masennukselle viisi erilaista aivoprofiilia14.9.2026 15:53:19 EEST | Tiedote
Kaksi ihmistä voi saada saman masennusdiagnoosin, vaikka heidän oireensa poikkeavat toisistaan huomattavasti. Tutkijat halusivat selvittää, näkyykö tämä yksilöllisyys myös aivojen toiminnassa.
Suomalaistutkimus voi parantaa miljoonien koe-eläinjyrsijöiden anestesiaturvallisuutta14.9.2026 10:41:14 EEST | Tiedote
Helsingin yliopiston eläinlääketieteellisessä tiedekunnassa on osoitettu, että vatinoksaani-lääkeaine parantaa merkittävästi rottien anestesiaturvallisuutta. Löydös voi vaikuttaa miljooniin koe-eläimiin maailmanlaajuisesti: pelkästään länsimaissa jyrsijöitä käytetään vuosittain arviolta toistasataa miljoonaa biolääketieteellisessä tutkimuksessa.
KUTSU 17.9; Uusi käsikirja auttaa tavoittamaan lainvalmistelun hiljaisimmat kohderyhmät11.9.2026 08:30:00 EEST | Kutsu
”Hiljaiset äänet kuuluviin – Käsikirja kokemustiedon hyödyntämiseen lainvalmistelussa” tarjoaa tutkimukseen perustuvia käytännön työkaluja hiljaisten kohderyhmien kuulemiseen lainvalmistelussa.
Suuret suojelualueet auttavat pohjoisia lintulajeja selviämään ilmastonmuutoksesta10.9.2026 12:00:33 EEST | Tiedote
Kylmään ilmastoon sopeutuneet lintulajit tarvitsevat pärjätäkseen suuria suojelualueita. Etelä-Suomen pienet ja hajanaiset suojelualueet eivät riitä turvaamaan niiden tulevaisuutta ilmaston lämmetessä.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme