Магнитная левитация уже используется в таких системах, как поезда на магнитной подвеске, маховики и высокоскоростные машины. Теперь исследователи из Технического университета Дании придали этой старой технологии новый поворот, объяснив, как магнит можно левитировать, просто вращая рядом с ним другой магнит аналогичного размера. Этот необычный эффект был впервые продемонстрирован инженером по электронике, компьютерам и программному обеспечению Хамди Укаром в 2021 году, и команда TU-Danmark утверждает, что его можно использовать для бесконтактного манипулирования объектами или использовать для улавливания и манипулирования ферромагнитными микрочастицами.
Существует три основных типа магнитной левитации. В первом случае, известном как активная магнитная стабилизация, система управления обеспечивает магнитную силу, необходимую для поддержания равновесия левитирующего объекта. Вторая, называемая электродинамической подвеской, используется в поездах на магнитной подвеске. Здесь движущийся магнит индуцирует ток в неподвижном проводнике, создавая силу отталкивания, которая увеличивается со скоростью движущегося магнита. Последняя категория, называемая левитацией со стабилизацией вращения, включает в себя левитирующий магнит, который вращается со скоростью около 500 оборотов в минуту (об/мин) и остается стабильным благодаря гироскопическому эффекту.
Ротор и поплавок
Новый тип левитации предполагает использование двух магнитов. Первый, получивший название «ротор», установлен на двигателе так, что его северный и южный полюса ориентированы перпендикулярно его оси вращения, и приводится в движение со скоростью около 10 000 об/мин. В экспериментах команды TU-Denmark этот магнит имел сферическую форму диаметром 19 мм и был изготовлен из неодима-железа-бора.
Второй магнит — «поплавок» — размещается возле ротора, начинает автоматически вращаться, а затем движется в сторону ротора, пока не зависнет в пространстве на несколько сантиметров ниже него. Поплавок прецессирует с той же частотой, что и ротор, и его намагниченность ориентирована близко к оси вращения и к одноименному полюсу магнита ротора. В случае нарушения восстанавливающая сила возвращает его в положение равновесия.
«Довольно удивительно, что магнитная левитация развивается в такой относительно простой системе», — говорит Расмус Бьорк, физик из ТУ-Дания который руководил исследованием вместе с Фредерик Лауст Дурхус и Йоахим Марко Хермансен.
Противоречивая конфигурация
Используя компьютерное моделирование, учитывающее магнитостатические взаимодействия между двумя магнитами, команда обнаружила, что новый тип левитации, по-видимому, вызван комбинацией гироскопического эффекта и магнитостатической диполь-дипольной связи.
«Всем интуитивно понятно, что магнитостатическая сила, которую один магнит оказывает на другой, может быть как притягивающей, так и отталкивающей», — объясняет Дурхуус. «Без вращения свободный магнит будет вращаться, поэтому сила станет чисто притягивающей, а затем магниты столкнутся друг с другом. Что делает новую систему магнитной левитации такой особенной, так это то, что само вращение позволяет поплавку оставаться в противоречивой конфигурации, почти перпендикулярной полю ротора, где магнитостатическая сила одновременно притягивает и отталкивает его».
Магнитная ловушка удерживает сверхпроводящую микросферу в воздухе и в стабильном состоянии.
Затем этот процесс приводит к минимуму энергии в потенциале дипольного взаимодействия в воздухе, рассказывает он. Мир физики. Этот минимум был выявлен с помощью компьютерного моделирования команды, и именно здесь поплавок может стабильно левитировать.
Хотя на данном этапе трудно предсказать применение нового типа магнитной левитации, исследователи говорят, что бесконтактная передача объектов (например, роботами) является одной из очевидных возможностей. «Другие возможности будут зависеть от степени масштабирования этого явления и от того, насколько низкой будет стоимость энергии», — говорит Дурхуус. «Это потребует дальнейшего расследования».
Они детализируют свое исследование в Физический обзор применяется.
- SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
- PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
- ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
- ПлатонЭСГ. Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
- ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
- Источник: https://physicsworld.com/a/new-type-of-magnetic-levitation-makes-its-debut/
- :является
- :куда
- 000
- 19
- 20
- 2021
- 500
- a
- выше
- Учетная запись
- активный
- Все
- позволяет
- уже
- an
- и
- Другой
- появляется
- Приложения
- МЫ
- около
- AS
- At
- привлекательный
- Привлекает
- автоматически
- Ось
- назад
- мяч
- BE
- становится
- ниже
- между
- изоферменты печени
- by
- под названием
- CAN
- Категории
- вызванный
- чип
- Закрыть
- катушка
- сталкиваться
- сочетание
- компьютер
- Конфигурация
- Бесконтактный
- контроль
- Цена
- может
- Текущий
- дебют
- убивают
- Дания
- подробность
- развивается
- трудный
- дублированный
- каждый
- эффект
- занятых
- энергетика
- инженер
- Равновесие
- пример
- Эксперименты
- объясняя
- Объясняет
- Эксплуатируемый
- степень
- Особенности
- несколько
- поле
- Во-первых,
- Что касается
- Форс-мажор
- найденный
- Бесплатно
- частота
- свежий
- от
- далее
- данный
- Управляемость
- Есть
- he
- здесь
- Как
- HTTPS
- if
- изображение
- in
- Увеличивает
- информация
- взаимодействие
- взаимодействие
- в
- интуитивный
- ходе расследования,
- вопрос
- IT
- ЕГО
- саму трезвость
- JPG
- Сохранить
- держит
- известный
- Фамилия
- Лиды
- привело
- Левитация
- такое как
- Низкий
- машины
- сделанный
- Магниты
- Главная
- ДЕЛАЕТ
- Марко
- материала
- макс-ширина
- проводить измерение
- минимальный
- минут
- моделирование
- Мотор
- движется
- перемещение
- Возле
- почти
- Новые
- север
- сейчас
- объект
- объекты
- Очевидный
- of
- Старый
- on
- ONE
- or
- Другое
- для
- явление
- Фото
- Физика
- Мир физики
- Платон
- Платон Интеллектуальные данные
- ПлатонДанные
- Точка
- должность
- возможности,
- возможность
- потенциал
- предсказывать
- процесс
- производства
- чисто
- вполне
- R
- относительно
- оставаться
- остатки
- требовать
- обязательный
- исследователи
- походит
- восстановление
- Показали
- обзоре
- Роботы
- то же
- сообщили
- говорит
- Во-вторых
- аналогичный
- просто
- просто
- Размер
- So
- Software
- Инженер-программист
- Южная
- Space
- особый
- скорость
- Вращение
- спинов
- стабильный
- Этап
- Кабинет
- такие
- сверхпроводящий
- запас
- удивительный
- подвеска
- система
- системы
- взять
- команда
- Технический
- Технологии
- говорит
- Спасибо
- который
- Ассоциация
- их
- тогда
- этой
- три
- миниатюрами
- в
- вместе
- к
- поезда
- правда
- поворот
- два
- напишите
- Типы
- Университет
- до
- используемый
- через
- законопроект
- Что
- , которые
- КТО
- будете
- Мир
- зефирнет