Mory Gharib/Caltech
等離子體是除了通常的氣體、固體、液體之外的第四種物質形態。 棘手的玩意。 因為它們和氣體一樣， 沒有固定的形狀和體積，
但是現在， 前幾天， 加州理工學院的工程師們只使用了純水和石英以及鈮酸鋰晶體板， 就在空氣中使等離子體無限期處於了一個環形狀態。 這一實驗結果打破了此前人工等離子體技術所需要的所有限制。 他們的論文發表在《PNAS》上。
實驗的合作者、義大利海洋技術研究所的Francisco Pereira說：“最開始， 好些同事告訴我們說這是不可能的。 但是我們真的用等離子體製造了一個環， 只要我們願意， 就可以讓它持續下去， 不用真空環境也無需附加磁場或任何其他的東西。 ”
研究團隊使用前邊提到的晶體板， 產生了被稱為摩擦電效應的現象：也就是說，
中學生在學校的科學課上應該就做過類似實驗——用一塊絲綢摩擦玻璃棒產生靜電， 或者通過在頭髮上摩擦氣球， 把氣球黏在衣服上。
實驗中， 研究人員讓水流通過特殊設計的噴嘴高速噴出， 以約304.8米/秒的速度衝擊晶體片， 堪比射出的子彈。 噴出的水流寬度為85微米， 尚不及人類的頭髮， 水壓為每平方英寸9,000磅(每平方釐米632.7千克)。
當水衝擊帶負電的晶體板時， 它會在其表面上產生一個平滑的、帶正電的離子流。 在被水衝擊那一點上， 摩擦起電效應導致電子流向晶體表面， 在那裡它們使空氣中的原子和分子發生電離。 這就會產生一個發光的等離子體環，
密蘇裡大學的研究人員曾經在2013年取得了類似的成果， 他們使用一種可將等離子體環發射到露天的裝置。 然而， 那些等離子環並不穩定， 只能持續10毫秒。
加州理工的團隊在試驗中也注意到了一個不同尋常的副作用——射頻干擾， 導致他們的手機出現靜電雜音。
Pereira解釋道：“這是以前從未被人記錄過的現象， 我們認為這是因為我們在實驗中使用的材料的壓電性質。 ”
雖然目前還沒有想到該實驗成果可以轉化為任何可行的商業應用， 但研究人員還是申請了技術專利。 他們認為， 一個穩定的對環境沒有要求的等離子環具有作為某種存儲能源裝置的潛力。
注：原文沒有提及，
本文譯自 sciencealert， 由譯者 majer 基於創作共用協定(BY-NC)發佈。