Komponenty |
Wydajniejsze i bezpieczniejsze elektromagnesy dzięki metamateriałom
Naukowcy z Uniwersytetu Duke'a i Boston Collage pragną stworzyć nowy rodzaj elektromagnesów, który byłby wydajniejszy, a przy tym bezpieczniejszy zarówno dla elektroniki, jak i żywych tkanek. Pierwsze badania przyniosły obiecujące wyniki.
Jak wiadomo, elektromagnesy generują zmienne pole EM. Jedno wymusza drugie, zgodnie z prawami fizyki. Chcąc zwiększyć pole magnetyczne, musimy dostarczyć więcej prądu, a to z kolei wywołuje powstanie silnego pola elektrycznego, które szkodzić może elektronice, a także żywym tkankom.
Aby zaradzić tym problemom, naukowcy z Uniwersytetu Duke'a i Boston Collage postanowili przebadać nowoczesne materiały, które zdają się łamać prawa fizyki: metamateriały. Dzięki odpowiedniemu ukształtowaniu tych materiałów, uda się stłumić niechciane promieniowanie,
Nie da się go całkowicie wyeliminować, lecz możliwe jest osiągnięcie takiego efektu, że pole elektryczne będzie minimalne, podczas gdy magnetyczne będzie silne. Oznacza to tym samym większą wydajność, bo do wzbudzenia silnego pola magnetycznego, będzie potrzeba dużo mniej prądu, niż w klasycznych konstrukcjach. Inaczej mówiąc, ten sam prąd, który przepuszczamy przez klasyczny elektromagnes, będzie wywoływał silniejsze pole magnetyczne z rdzeniem z metamateriału.
Gdzie takie elektromagnesy będzie można wykorzystać? Naukowcy widzą ich zastosowanie przede wszystkim w lewitacyjnych pociągach magnetycznych Maglev, co umożliwiłoby im unoszenie się, wykorzystując ułamek energii, która wykorzystywana jest dziś. Niewykluczone jednak, że znajdą zastosowanie także w elektronice, do różnego rodzaju przetworników, po cewki i przełączniki, na silnikach kończąc.
Pierwsze wyniki badań zostały opublikowane w magazynie naukowym Physical Review B. Projektem tym zainteresowane są także Siły Powietrzne USA.
