Как это работает?! Небольшой кусочек негравитационного графита идеально парит над сеткой магнитов

Магнитную левитацию нового типа продемонстрировала группа исследователей отдела квантовых машин Окинавского института науки и технологий (OIST) в Японии.

Поразительно то, что платформа не только является увлекательной демонстрацией магнитной левитации, но и не опирается на какие-либо внешние источники энергии. Изобретение подробно описано в новой статье, опубликованной в журнале Applied Physics Letters. По словам авторов, идея прекрасно подходит для разработки высокочувствительных датчиков как для научных, так и для потребительских целей.

Команда создала левитационую платформу, состоящую из графитовых шариков с химически порошковым покрытием и набора магнитов, расположенных в виде сетки внизу. Новая система улучшена по сравнению с предыдущими итерациями, поскольку ей не требуется какое-либо внешнее питание. Магнитная левитация обычно требует подпитки так как теряет энергию за счет кинетической энергии или «вихревого затухания».

Кроме того графит также является чрезвычайно мощным электрическим проводником и теряет энергию из-за прохождения через него электрического тока. Вот почему магнитная левитация до сих пор не стала способом разработки усовершенствованных датчиков. Однако сводя к минимуму количество движений небольшого кусочка графита, команда надеется позволить разработать датчики, которые смогут обнаруживать изменения гравитации вплоть до атомного уровня.


— руководитель группы и исследователь квантовых машин в OIST Джейсон Твамли.

В результате по словам Твамли, платформа способна превзойти даже самые чувствительные атомные гравиметры, разработанные на сегодняшний день. Разработка окинавских ученых поможет реализовать передовые инструменты, которые используют поведение атомов для точного измерения гравитации, убежден ученый.

Сейчас команда работает над устранением воздействия на платформу ряда внешних возмущений, таких как вибрации, магнитные поля и электрические шумы, чтобы приблизить свою систему к состоянию работающего прототипа.
В случае успеха технология может быть использована для улучшения механических генераторов, которые используются для измерения периодического движения практически везде: от простых часов до высокоточных радиосхем.

Японские исследователи не единственные, кто занят разработками в области магнитолевитирующих платформ и сверхпроводимости. Не так давно исследовательская группа под руководством физика из Университета Уильяма и Мэри Хён Так Кима представила доказательства существования нового материала. Его электрическое сопротивление позволило объекту левитировать на постоянном магните без предварительного охлаждения до чрезвычайно низких температур. Даже самый эффективный сверхпроводник на данный момент приходится охлаждать до температуры -220 градусов по Фаренгейту.

Препринт был представлен в arXiv в тот же день, что и совершенно отдельный препринт другой группой южнокорейских исследователей, которые сделали пугающе похожие заявления.

Новость была встречена со скептицизмом, предыдущие заявления о сверхпроводниках при комнатной температуре приводили к многочисленным проверкам и даже опровержению. Это не помешало ученым с разной степенью успеха воссоздать предполагаемый чудо-материал в своих собственных лабораториях — по крайней мере, они так утверждают.

На видеороликах, распространяемых в социальных сетях китайскими исследователями из Университета науки и технологий Хуачжун, виден крошечный образец предполагаемого материала, парящий над магнитом. Некоторые эксперты утверждают что продемонстрированный на видео эффект Мейсснера может быть просто свидетельством того, что крошечный образец является диамагнитным или способен отталкивать магнитные поля, но не является сверхпроводником, который может полностью левитировать на вершине магнита.

Открытие японских ученых вызывает больше доверия в научных кругах и есть надежда, что именно оно ляжет в основу технологического прорыва нашего времени.