Hitech logo

Идеи

Достигнута магнитная левитация без приложения внешних сил

TODO:
Георгий Голованов11 апреля, 09:33

Объекты, созданные из сверхпроводников или диамагнетиков способны парить над магнитами. Этот принцип применяется в магнитной левитации: сверхпроводящие магниты создают сильное магнитное поле, с помощью которого, например, поезда на воздушной подушке достигают сверхскоростей. Новый недорогой материал, созданный командой физиков из Японии, делает то же самое, но без внешнего источника энергии.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Группа ученых из Окинавского института науки и технологий пыталась найти решение проблем движения без трения, изучая свойства графита, хорошего проводника электричества. Этот материал способен парить над магнитами, но лишь кратковременно — так называемая проблема демпфирования вихревых токов быстро лишает его энергии, и он падает. Однако если покрыть микроскопические зерна графита кварцем и смешать их с воском, то пластинки из такого графита приобретут новые качества. Оставшись диамагнетиком, графит перестанет терять энергию благодаря изолирующему слою.

Испытания показали верность расчетов ученых: графитовая пластинка площадью 1 см² на протяжении долгого времени левитировала в вакууме над поверхностью из магнитов.

На протяжении эксперимента ученые постоянно наблюдали за движением вихревых токов и тем, насколько быстро система теряет энергию, и корректировали ее при помощи магнитной силы, пишет IE. В результате они смогли контролировать демпфирование вихревых токов, понизив температуру системы. Как полагают исследователи, если им удастся охладить ее еще больше, система превзойдет самые чувствительные атомные гравиметры, инструменты для точного измерения ускорения силы тяжести.

«Достижение такого уровня точности требует скрупулезных инженерных решений для изоляции платформы от внешних помех: вибрации, магнитных полей, электрического шума, — добавил Джейсон Твамли, руководитель научной группы. — Наш текущий проект позволяет усовершенствовать эти системы, чтобы раскрыть весь потенциал этой технологии».

Инженеры из США модифицировали многокомпонентный 3D-принтер, чтобы он мог печатать трехмерные соленоиды в один этап, наслаивая сверхтонкие кольца трех различных материалов. В качестве демонстрации своих возможностей они изготовили соленоид диаметром 3 см, напечатав его вокруг мягкого магнитного сердечника, проводящие слои которого перемежаются тонкими слоями диэлектрика.