Вчені продемонстрували левітуючий матеріал

kinawa Institute of Science and Technology

Новий матеріал відкриває потенціал для реалізації безгравітаційної технології.

На плаву

Команда дослідників з відділу квантових машин Окінавського інституту науки й технологій (OIST) у Японії продемонструвала невеликий шматочок «негравітаційного» графіту, який майже ідеально ширяє над сіткою магнітів.

Окрім того, що платформа дослідників є захопливою демонстрацією магнітної левітації, вона не залежить від будь-яких зовнішніх джерел енергії, як докладно описано в новій статті, опублікованій у журналі Applied Physics Letters, що, за їх словами, робить її ідеально пригідною для розробки нового покоління високочутливих датчиків як для наукових, так і для побутових цілей.

Гравітаційний поїзд

Команда створила плавучу платформу, що складається з графітових кульок з хімічно порошковим покриттям та набору магнітів, розташованих у вигляді сітки нижче.

Їх нова система покращена порівняно з попередніми версіями, оскільки їй не потрібне якесь зовнішнє живлення. Магнітна левітація зазвичай втрачає енергію внаслідок кінетичної енергії або «вихрового згасання».

Графіт також є надзвичайно потужним електричним провідником і втрачає енергію через проходження через нього електричного струму. Ось чому магнітна левітація ще не стала способом розробки вдосконалених датчиків.

Проте, зводячи до мінімуму кількість рухів невеликого шматочка графіту, команда сподівається розробити датчики, які зможуть виявляти зміни гравітації аж до атомного рівня.

"Тепло викликає рух, але шляхом постійного моніторингу та надання зворотного зв'язку в режимі реального часу у вигляді коригувальних дій для системи ми можемо зменшити цей рух", — сказав у своїй заяві керівник групи та дослідник квантових машин в OIST Джейсон Твамлі. «Зворотний зв'язок регулює швидкість демпфування системи, тобто швидкість втрати енергії, тому, активно контролюючи демпфування, ми зменшуємо кінетичну енергію системи, ефективно охолоджуючи її».

У результаті, за словами Твамлі, платформа може «перевершити навіть найчутливіші атомні гравіметри, розроблені на сьогодні». Це передові інструменти, які використовують поведінку атомів для точного вимірювання гравітації.

Зараз команда працює над усуненням ще більшої кількості «зовнішніх перешкод, таких як вібрації, магнітні поля та електричні шуми», щоб ще більше покращити свою систему.

Наприклад, така технологія може бути використана для покращення механічних генераторів, які використовуються для вимірювання періодичного руху у всьому: від годинника до радіосхем.

Джерела: Phys.org