Jocuri si jucarii magnetice, Articole, Levitatia magnetica, Curiozitati despre magneti, Jucarii magnetice si educationale, 4M Kituri educationale

Levitatie magnetica – Japonia a demonstrat ca levitatia fara forte externe este posibila

09
sept.

Levitatie magnetica

Japonia a demonstrat ca levitatia fara forte externe este posibila

Ce este levitatia magnetica?

Levitatia magnetica (sau maglev) este un fenomen in care un obiect este suspendat si mentinut in aer fara contact fizic, folosind campuri magnetice. Acest lucru se realizeaza prin respingerea sau atragerea magnetica, permitand obiectului sa pluteasca stabil.

Exista mai multe metode de a obtine levitatie magnetica, printre care:

  • Levitatia electromagnetica: Foloseste electromagneti si sisteme de control electronic pentru a stabiliza pozitia obiectului. Curentul electric trece prin bobine, generand campuri magnetice care interactioneaza cu magneti permanenti sau alti electromagneti pentru a mentine obiectul suspendat
  • Levitatia diamagnetica: Anumite materiale, cum ar fi grafitul si apa, resping campurile magnetice. Acest tip de levitatie apare atunci cand un material diamagnetic este plasat intr-un camp magnetic puternic, generand o forta de respingere care contracareaza gravitatia.
  • Levitatia superconductoare: Materialele superconductoare, la temperaturi foarte scazute, resping perfect campurile magnetice datorita efectului Meissner. Atunci cand un magnet este plasat deasupra unui superconductor racit, acesta va pluti stabil la o anumita inaltime.

Levitatia magnetica – aplicatii practice :

  • Transport: Trenurile Maglev (prescurtare de la Magnetic Levitation) folosesc levitatia magnetica pentru a elimina frictiunea cu sinele, permitandu-le sa atinga viteze foarte mari. Exemple celebre includ trenul Shanghai Maglev si trenurile Maglev din Japonia.
  • Dispozitive de afisare si demonstratii stiintifice: Obiecte care leviteaza magnetic sunt utilizate in scopuri educationale si pentru a demonstra principiile fizicii.
  • Stabilizarea pozitiei: Sistemele de levitatie sunt folosite in diverse aplicatii industriale si de cercetare, cum ar fi in izolatia vibratiilor pentru echipamente sensibile.
Levitatie magnetica in actiune!
Iata cum arata fenomenul de levitatie magnetia. In imagine poti observa un kit de levitare magnetica, format din patru magneti neodim si o piesa din grafit ce leviteaza sub actiunea campului magnetic. Puteti gasi acest kit pe site ul nostru, supermagneti.ro .

Iata ce cred cercetatorii japonezi despre levitatia magnetica:

Cercetatorii japonezi sunt increzatori ca tehnologia lor de levitatie poate invinge cele mai bune gravimetre dezvoltate pana in prezent.

O echipa de cercetare condusa de Jason Twamley, un cercetator in fizica teoretica a stiintei si tehnologiei cuantice la Institutul de Stiinta si Tehnologie din Okinawa (OIST) din Japonia, a demonstrat cu succes levitatia magnetica. Acesta nu a utilizat nicio sursa externa de energie. Echipa sa a dezvoltat un nou material pentru a atinge aceasta performanta. Reusita experimentului a deschis usile catre tehnologia ce foloseste gravitatie zero.

Obiectele realizate din supraconductori sau materiale diamagnetice (cele care pot fi respinse de un camp magnetic) pot pluti deasupra magnetilor. Acest principiu este folosit si in levitatia magnetica. In domeniul de levitatie magnetica, magnetii supraconductori creeaza un camp magnetic puternic si materialele diamagnetice leviteaza. Astfel obiectelor le este permis sa calatoreasca la viteze mari, de exemplu trenurile.

Laboratorul lui Twamley foloseste materiale levitante pentru a construi oscilatoare, care pot fi folosite pentru a dezvolta senzori ultra-sensibili. A face ca acesti oscilatori sa functioneze fara a utiliza surse externe de energie le poate face mai usor de implementat. Aceasta este telul pe care il are echipa de cercetare de la OIST. Dar acestia s-au confruntat cu o serie de provocari, detaliate in continuare.

Obstacole de depasit

Dispozitivul pe care l-au urmarit cercetatorii OIST a fost o platforma „fara frecare”. Cu toate acestea, sistemul ar pierde energie in timp fara o sursa de alimentare externa. Aceasta este cunoscuta sub denumirea de „amortizare turbioara”, deoarece fortele externe fac ca un sistem oscilant sa piarda energie. Astfel, fenomenul de levitatie magnetica ar deveni ineficient.
Celalalt obstacol de depasit ar fi reducerea la minimum a energiei cinetice a sistemului. Acest lucru este necesar, deoarece poate ajuta la imbunatatirea sensibilitatii sistemului daca ar fi utilizat ca senzor. Daca miscarea cinetica poate fi perfectionata, ar putea deschide posibilitati de masuratori mai precise.
Pentru a realiza acest lucru, cercetatorii s-au concentrat pe dezvoltarea unui nou material din grafit. Una dintre cele mai stabile forme de carbon, grafitul este un bun conductor de electricitate. Dar prin acoperirea chimica a margelelor microscopice de grafit cu silice si apoi amestecandu-le cu ceara. Astfel, echipa a reusit sa transforme grafitul intr-un izolator. Aceasta schimbare ajuta la reducerea pierderilor de energie, permitandu-i astfel sa leviteze in vid, se arata intr-un comunicat de presa.
Miscare de racire: In configuratia experimentala, cercetatorii au monitorizat constant miscarea platformei. Au folosit o forta magnetica de feedback pentru a-i atenua miscarea. De fapt, echipa a putut sa-si raceasca miscarea, incetinind-o si ea.

Jason Tawmley a declarat:

„Caldura provoaca miscare, dar prin monitorizarea continua si furnizarea de feedback in timp real sub forma de actiuni corective catre sistem, putem reduce aceasta miscare”, a explicat Twamley in comunicatul de presa. „Feedback-ul ajusteaza rata de amortizare a sistemului, adica cat de repede isi pierde energia, astfel incat controland activ amortizarea, reducem energia cinetica a sistemului, racindu-l eficient.”
Prin racirea in continuare a sistemului, cercetatorii cred ca platforma lor poate depasi cele mai sensibile gravimetre atomice – instrumente care folosesc comportamentul atomic pentru a masura cu precizie gravitatia. Astfel, levitatia magnetica poate fi perfectionata.
„Atingerea acestui nivel de precizie necesita o inginerie riguroasa pentru a izola platforma de perturbatiile externe, cum ar fi vibratiile, campurile magnetice si zgomotul electric”, a adaugat Twamley. „Munca noastra continua se concentreaza pe rafinarea acestor sisteme pentru a debloca intregul potential al acestei tehnologii.”
Rezultatele cercetarii au fost publicate in Applied Physics Letters.

Cum te putem ajuta?

La supermagteti.ro iti punem la dispozitie o gama varianta de produse. De la noi poti achizitiona cei mai puternici magneti de pe piata, magneti neodim sau chiar jocuri si gadgeturi interesante.

Iti recomandam cu bucurie si prietenii de la folie-magnetica.ro. Aici poti gasi materie prima pentru proiectul tau, de asemenea echipa noastra iti poate oferi consultanta.

Educatie prin joaca – Iata ce produse iti recomandam pentru tine si copilul tau:

Set de levitatie magnetica, DIALEV, culoare negru

Kit de levitatie magnetica, Anti Gravity Maglev, KidzLabs, 4M

 

Levitator magnetic 0-200 G, cu iluminare LED

Levitator magnetic 0-2000 G

 

Lasă un răspuns

Cerere oferta / Publicare in SEAP