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
Ihmisen suhtautuminen petoihin määrittelee yhteiselon mahdollisuuksia1.4.2026 12:33:26 EEST | Tiedote
Hyeenat ja karja saattoivat elää samoilla alueilla, jos ihminen suhtautui petoihin sallivasti, paljasti Keniassa tehty tutkimus
Ilves sopeutuu taitavasti monimuotoisiin metsäympäristöihin30.3.2026 07:50:00 EEST | Tiedote
Ilves liikkuu ketterästi Suomen vaihtelevassa elinympäristöjen mosaiikissa, mutta suosii silti selvästi lahopuuta sisältäviä metsiä ja maastoltaan vaihtelevia alueita. Helsingin yliopiston uusi tutkimus osoittaa, kuinka taitavasti tämä suurpeto tasapainoilee ihmisen muokkaamien alueiden ja luonnonympäristöjen välillä.
Helsingin yliopiston arvopaperisijoitukset päihittivät verrokkinsa – tieteen ohjaamana27.3.2026 09:02:03 EET | Tiedote
Helsingin yliopiston arvopaperisijoitukset ovat vuodesta 2019 alkaen tuottaneet vuosittain noin kaksi prosenttiyksikköä vertailuindeksiään ja vertailuryhmäänsä paremmin – ja niiden hiilijalanjälki on vähentynyt noin puoleen. Tieteeseen nojaava strategia lunastaa lupauksensa sekä tuoton että kestävyyden mittareilla.
J. V. Snellman -palkinto kirkkohistorian professori Tuomas Heikkilälle26.3.2026 19:00:00 EET | Tiedote
Helsingin yliopisto on myöntänyt J. V. Snellman-tiedonjulkistamispalkinnon professori Tuomas Heikkilälle tunnustuksena ansiokkaasta tieteellisen tiedon välittämisestä. Heikkilä on tehnyt merkittävää yhteiskunnallista työtä erityisesti popularisoimalla historiantutkimusta.
Helsingin keskustakampuksesta kehitetään ainutlaatuinen tieteen, kulttuurin ja kaupunkielämän keskus26.3.2026 09:30:02 EET | Tiedote
Helsingin yliopisto ja Helsingin kaupunki vahvistavat yhteistyötään keskustakampuksen kehittämisessä. Yliopistonkatua ja Fabianinkatua kehitetään vehreiksi tieteen, oppimisen, kaupunkielämän ja kulttuurin yhdistäviksi pihakaduiksi Helsingin keskustan elinvoiman vahvistamiseksi.
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