Magnetisk levitasjon er allerede brukt i systemer som Maglev-tog, svinghjul og høyhastighetsmaskineri. Nå har forskere ved Danmarks Tekniske Universitet gitt denne gamle teknologien en ny vri ved å forklare hvordan en magnet kan leviteres ganske enkelt ved å rotere en annen magnet av lignende størrelse nær den. Denne uvanlige effekten ble først demonstrert av en elektronikk/datamaskin- og programvareingeniør, Hamdi Ucar, i 2021, og TU-Danmark-teamet sier at den kan utnyttes i kontaktløs håndtering av objekter eller brukes til å fange og manipulere ferromagnetiske mikropartikler.
Det er tre hovedtyper av magnetisk levitasjon. I den første, kjent som aktiv magnetisk stabilisering, leverer et kontrollsystem den magnetiske kraften som kreves for å holde det svevende objektet balansert. Den andre, kalt elektrodynamisk fjæring, brukes i Maglev-tog. Her induserer en bevegelig magnet en strøm i en stasjonær leder, og produserer en frastøtende kraft som øker med hastigheten til den bevegelige magneten. Den siste kategorien, kalt spinnstabilisert levitasjon, har en svevende magnet som snurrer rundt 500 omdreininger per minutt (rpm) og forblir stabil takket være den gyroskopiske effekten.
En rotor og en flyter
Den nye typen levitasjon involverer to magneter. Den første, kalt «rotoren», er montert på en motor med nord- og sørpolene orientert vinkelrett på rotasjonsaksen og laget for å rotere med hastigheter på rundt 10 000 rpm. I TU-Danmark-teamets forsøk var denne magneten sfærisk, 19 mm i diameter og laget av neodym-jern-bor.
Den andre magneten - "flyteren" - plasseres nær rotoren, begynner å spinne automatisk, og beveger seg deretter mot rotoren til den svever i rommet noen centimeter under den. Flyteren precesserer med samme frekvens som rotoren og dens magnetisering er orientert nær rotasjonsaksen og mot samme pol til rotormagneten. Hvis den blir forstyrret, flytter en gjenopprettingskraft den tilbake til sin likevektsposisjon.
"Det er ganske overraskende at magnetisk levitasjon utvikler seg i et relativt enkelt system," sier Rasmus Bjørk, en fysiker ved TU-Danmark som ledet studiet sammen med Frederik Laust Durhus og Joachim Marco Hermansen.
En kontraintuitiv konfigurasjon
Ved å bruke datasimuleringer som tar hensyn til de magnetostatiske interaksjonene mellom de to magnetene, fant teamet at den nye typen levitasjon ser ut til å være forårsaket av en kombinasjon av den gyroskopiske effekten og magnetostatisk dipol-dipol-kobling.
"Det er intuitivt for alle at den magnetostatiske kraften som en magnet utøver på en annen kan være både attraktiv og frastøtende," forklarer Durhuus. "Uten rotasjon vil den frie magneten rotere slik at kraften blir rent attraktiv og deretter vil magnetene kollidere inn i hverandre. Det som gjør det nye magnetiske levitasjonssystemet så spesielt er at rotasjonen i seg selv lar flyteren forbli i en kontraintuitiv konfigurasjon, nesten vinkelrett på rotorens felt, hvor den magnetostatiske kraften både tiltrekker og frastøter den.»
Magnetisk felle holder en superledende mikrosfære levitert og stabil
Denne prosessen fører da til et luftenergiminimum i dipolinteraksjonspotensialet, forteller han Fysikkens verden. Dette minimumet ble avslørt ved hjelp av teamets datamodellering, og det er her flyteren kan levitere stabilt.
Mens anvendelser av den nye typen magnetisk levitasjon er vanskelig å forutsi på dette stadiet, sier forskerne at kontaktløs håndtering av objekter (av roboter, for eksempel) er en åpenbar mulighet. – Andre muligheter vil avhenge av i hvilken grad fenomenet kan opp- eller nedskaleres og hvor lave energikostnadene vil være, sier Durhuus. – Dette vil kreve ytterligere etterforskning.
De beskriver studien sin i Fysisk gjennomgang anvendt.
- SEO-drevet innhold og PR-distribusjon. Bli forsterket i dag.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk deg selv. Tilgang her.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunnskap forsterket. Tilgang her.
- PlatoESG. Karbon, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Avfallshåndtering. Tilgang her.
- PlatoHelse. Bioteknologisk og klinisk etterretning. Tilgang her.
- kilde: https://physicsworld.com/a/new-type-of-magnetic-levitation-makes-its-debut/
- :er
- :hvor
- 000
- 19
- 20
- 2021
- 500
- 90
- a
- ovenfor
- Logg inn
- aktiv
- Alle
- tillater
- allerede
- an
- og
- En annen
- vises
- søknader
- ER
- rundt
- AS
- At
- attraktiv
- Tiltrekker
- automatisk
- Axis
- tilbake
- balanserte
- ball
- BE
- blir
- under
- mellom
- både
- by
- som heter
- CAN
- Kategori
- forårsaket
- chip
- Lukke
- spole
- kolliderer
- kombinasjon
- datamaskin
- dirigent
- Konfigurasjon
- kontaktløs
- kontroll
- Kostnad
- kunne
- Gjeldende
- debut
- demonstrert
- Danmark
- detalj
- utvikler
- vanskelig
- dubbet
- hver enkelt
- effekt
- ansatt
- energi
- ingeniør
- Equilibrium
- eksempel
- eksperimenter
- forklare
- forklarer
- Exploited
- grad
- Egenskaper
- Noen få
- felt
- Først
- Til
- Tving
- funnet
- Gratis
- Frekvens
- fersk
- fra
- videre
- gitt
- Håndtering
- Ha
- he
- her.
- Hvordan
- HTTPS
- if
- bilde
- in
- øker
- informasjon
- interaksjon
- interaksjoner
- inn
- intuitiv
- etterforskning
- innebærer
- utstedelse
- IT
- DET ER
- selv
- jpg
- Hold
- kjent
- Siste
- Fører
- Led
- sveve
- i likhet med
- Lav
- maskiner
- laget
- Magneter
- Hoved
- GJØR AT
- Marco
- materiale
- max bredde
- måle
- minimum
- minutt
- modellering
- Motor
- trekk
- flytting
- Nær
- nesten
- Ny
- nord
- nå
- objekt
- gjenstander
- Åpenbare
- of
- Gammel
- on
- ONE
- or
- Annen
- for
- fenomen
- bilde
- Fysikk
- Fysikkens verden
- plasseres
- plato
- Platon Data Intelligence
- PlatonData
- Point
- posisjon
- muligheter
- mulighet
- potensiell
- forutsi
- prosess
- produserende
- rent
- ganske
- R
- relativt
- forbli
- forblir
- krever
- påkrevd
- forskere
- ligner
- gjenopprette
- Avslørt
- anmeldelse
- roboter
- samme
- sier
- sier
- Sekund
- viser
- lignende
- Enkelt
- ganske enkelt
- simuleringer
- Størrelse
- So
- Software
- Software Engineer
- Sør
- Rom
- spesiell
- fart
- Snurre rundt
- spins
- stabil
- Scene
- Studer
- slik
- rekvisita
- overrask
- suspensjon
- system
- Systemer
- Ta
- lag
- Teknisk
- Teknologi
- forteller
- Takk
- Det
- De
- deres
- deretter
- denne
- tre
- thumbnail
- til
- sammen
- mot
- Togene
- sant
- vri
- to
- typen
- typer
- universitet
- til
- uvanlig
- brukt
- ved hjelp av
- var
- Hva
- hvilken
- HVEM
- vil
- med
- verden
- zephyrnet