Wir haben uns für IronLev aufgewärmt, den Zug nach Magnetschwebetechnik Das funktioniert auf bestehenden Spuren, aber die Forschung kennt kein Halten und eine interessante Neuheit kommt aus Japan, nämlich von der Quantum Machines Unit des Okinawa Institute of Science and Technology (OIST).
Prof. Jason Twamley, Leiter der Abteilung, und sein Forscherteam haben eine erstellt „Plattform, die im Vakuum schwimmt“ aus Graphit und Magneten. Von besonderer Bedeutung ist die Tatsache, dass diese schwebende Plattform „funktioniert“. ohne auf externe Energiequellen angewiesen zu sein“, was bei der Entwicklung ultraempfindlicher Sensoren für hochpräzise und effiziente Messungen nützlich sein könnte. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Applied Physics Letters veröffentlicht.
Wenn Sie jemals versucht haben, zusammenzuführen zwei Magnete Bei gleicher Ladung spüren Sie eine abstoßende Kraft. Wenn das Magnetfeld stark genug ist, können Gegenstände aus bestimmten Materialien (sogenannte diamagnetische Materialien) dies tun schweben effektiv über Oberflächen.
Die fortschrittlichste Technologie nutzt Supraleiter, um die schwersten Objekte schweben zu lassen, sodass Magnetschwebebahnen mit hoher Geschwindigkeit und geringer Reibung fahren können.
Der Problem ist, dass alle diese Technologien f erfordernexterne Energiequellen und im Fall von Supraleitern Temperaturen nah an denen kryogen. Die neue am OIST durchgeführte Studie – neu gestartet von New Atlas – scheint alle Probleme lösenvon externer Energie bis hin zu Kosten, wobei der Schwerpunkt auf einem gemeinsamen Material liegt, dem Graphit.
Graphit ist hoch diamagnetischDas heißt, es kann über den Magneten schweben, allerdings nur für kurze Zeit, da der Strom durch den Graphit fließt ein Energieverlust, der dazu führt, dass das schwebende Objekt fällt. Dieses Phänomen wird „Eddy-Dämpfung“ genannt.
Um dieses Phänomen zu vermeiden, hat das Team Die Graphitpartikel wurden chemisch mit Siliciumdioxid beschichtet, das elektrisch isolierend ist. Polyethylenglykol (PEG) hilft der Kieselsäure, sich an die Graphitoberfläche zu binden. Abschließend wurden die beschichteten Graphitpartikel mit Wachs vermischt und zu isolierenden diamagnetischen Platten geformt.
Graphitpartikel, chemisch beschichtet mit einer elektrisch isolierenden Siliciumdioxidschicht
Auf diese Weise, Der Graphit bleibt diamagnetisch, aber die Isolierung verhindert den Energieverlust, der die Levitation beeinträchtigt. In Tests konnten die mit Siliziumdioxid beschichteten Graphitplattformen über lange Zeiträume über einer Oberfläche schweben, die aus Magneten mit abwechselnden Nord- und Südpolen bestand.
Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme von beschichteten Graphit-Mikrokugeln
Nach Angaben des Teams könnte dieses schwebende Plattformsystem dazu führen neuartige Sensoren, die Kraft, Beschleunigung und Schwerkraft messen. Für noch präzisere Quantensensoren nutzt eine andere Version eine magnetische Rückkopplungskraft, um die vertikalen Bewegungen der Plattform kontinuierlich zu korrigieren und sie zu kühlen, um ihre kinetische Energie zu reduzieren. In diesem Fall ist jedoch eine externe Energieversorgung erforderlich.
