Немецкие биоинженеры установили, что дождевые капли, находящиеся на голове, способны снизить риск смертельного исхода при ударе молнии. Для проверки этой гипотезы были созданы две модели головы человека, которые подвергались воздействию электрических разрядов. Одна из моделей была сухой, а другая — влажной. В результате эксперимента искусственная голова, покрытая влагой, получила меньшие повреждения по сравнению с сухой.
Существует несколько типов поражения электрическим током при ударе молнии: прямой удар, боковая молния, контакт с заряженным объектом, «шаговое напряжение» и другие. Прямой удар встречается наименее часто – в 5% случаев, в то время как боковая молния приходится смертность, вызванная различными видами поражений, составляет от 10 до 30%, при этом часто причиной смерти являются ожоги и травмы сердечно-сосудистой или дыхательной системы. Ранее ученые выдвигали предположение, что влажная кожа способна снизить воздействие электрического тока на организм.
Немецкие биоинженеры провели исследование, чтобы определить влияние влажности кожи головы на силу тока во время удара молнии. Для этого были созданы две модели головы, на которые подавались электрические разряды мощностью 150 кДж, что эквивалентно энергии сильного удара молнии. Результаты показали, что влажная кожа повышает шансы на выживание, поскольку снижает повреждения и воздействие электрического тока на мозг. Статья об этом опубликована в журнале Scientific Reports.
Модельные головы включали в себя три компонента: скальп, череп и пространство внутри черепа (мозг). Для изготовления использовался полимер агароза, полученный из агара, деионизированной воды с добавлением хлорида натрия, графита и сажи, что необходимо для улучшения электропроводности. Благодаря агарозе поверхность модели становилась влажной, напоминая мокрую кожу головы.
К каждой искусственной голове было подключено четыре электрода: по одному на каждый слой и один для сбора тока. В ходе двух циклов испытаний модели подвергали воздействию электрического разряда десять раз, изменяя условия: сначала сухая голова, затем влажная, покрытая 0,0025% раствором хлорида натрия в деионизированной воде. Электропроводность полученной смеси соответствовала электропроводности дождевой воды.
В ходе исследований было установлено, что искусственный скальп получал наибольшую долю тока во всех случаях — причем мокрый скальп получал ток вдвое больше, чем сухой. При этом в мокрой модели к головному мозгу достигало меньшее количество тока. После проведения экспериментов ученые осмотрели искусственные «головы»: на сухих моделях было обнаружено девять точек удара и четыре трещины, образовавшиеся вследствие разрядов, а поверхность оказалась обезвоженной. На мокрой модели исследователи зафиксировали лишь четыре следа ударов, размер которых не превышал двух миллиметров.
Ученые пришли к заключению, что дождь, выпадающий во время удара молнии, способен защитить голову человека. Кроме того, они считают, что головные уборы или капюшоны, которые не были включены в рамки проведенных экспериментов, также могут снизить величину тока, проходящего через голову.