Платформа из графита левитирует без электричества
|
Магнитная левитация используется для перемещения всего, от лампочек до поездов, с разной степенью успеха, но обычно для этого требуется источник питания. Теперь ученые в Японии разработали способ изготовления плавучей платформы, не требующей внешнего питания, из обычного старого графита. Если вы когда-нибудь пытались столкнуть два магнита с одинаковым зарядом, вы поймете, что такое сила отталкивания. Если магнитное поле достаточно сильное, предметы, изготовленные из определенных материалов (известных как диамагнитные материалы), могут эффективно парить над поверхностями, что можно увидеть во множестве эффектных коммерческих левитирующих изделий, от часов до ламп и динамиков. Современные технологии используют сверхпроводники для поднятия в воздух более тяжелых предметов, что позволяет транспортным средствам на магнитной подвеске передвигаться на высоких скоростях с минимальным трением. |
Проблема всех этих устройств заключается в том, что они требуют внешних источников питания, а в случае сверхпроводников - температур, близких к криогенным. Итак, для нового исследования ученые из Окинавского института науки и технологий (OIST) разработали недорогой материал, который может парить над магнитными поверхностями без необходимости использования энергии. Все начинается с обычного старого графита, который обладает высокой диамагнитностью. Это, конечно, означает, что он может левитировать над магнитами, но только на короткое время – протекание электрического тока через графит приводит к потере энергии, что быстро приводит к падению левитирующего объекта. Это явление известно как вихревое демпфирование. Чтобы предотвратить это, команда химиков покрыла частицы графита диоксидом кремния, который обладает электроизоляционными свойствами. Наконец, частицы графита с покрытием смешивают с воском и формуют из них пластины размером около 1 см2 (0,2 кв. дюйма). |
При этом графит остается диамагнитным, но изоляция предотвращает потерю энергии, которая могла бы препятствовать левитации. И действительно, в ходе испытаний графитовые платформы с кремнеземным покрытием могли длительное время парить над поверхностью, состоящей из магнитов с чередующимися северными и южными полюсами. Команда говорит, что эта система левитирующей платформы может привести к созданию новых типов датчиков, которые измеряют силу, ускорение и гравитацию. Для еще более точных квантовых датчиков в другой версии используется магнитная сила обратной связи, которая непрерывно корректирует вертикальные перемещения платформы, охлаждая ее, чтобы уменьшить кинетическую энергию. Однако компромисс здесь заключается в том, что это действительно приводит к необходимости во внешнем питании. |
Источник |
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
|