Japońscy badacze z Wydziału Maszyn Kwantowych Instytutu Nauki i Technologii Okinawy zaprojektowali i stworzyli innowacyjny materiał, który potrafi „lewitować”. Mowa tutaj o specjalnym diamagnetyku, który unosi się nad magnesem bez dostarczenia żadnej energii z zewnątrz. O odkryciu dowiadujemy się z artykułu na łamach czasopisma naukowego Applied Physics Letters.
Czytaj też: Dziwna dziura w polu magnetycznym Ziemi. Widać ją w zorzach polarnych na biegunie południowym
Diamagnetykami nazywamy substancje, które wykazują zjawisko diamagnetyzmu, czyli magnesowania się w zewnętrznym polu magnetycznym w kierunku przeciwnym do kierunku zewnętrznego pola magnetycznego. Diamagnetyki działają osłabiająco na owe zewnętrzne pole magnetyczne. Widocznym skutkiem diamagnetyzmu bywa zjawisko „lewitacji”, czyli unoszenia się materiału nad magnesem.
Materiał diamagnetyczny, który nie wymaga zewnętrznego zasilania
W dzisiejszym świecie materiały diamagnetyczne są szeroko stosowane, od lamp, zegarów, przez głośniki, aż nawet po pociągi typu maglev, które podczas jazdy unoszą się nad torem na tzw. poduszce magnetycznej. Podczas takiej jazdy zredukowane są siły tarcia, a pojazd może osiągać imponującą prędkość.
Bez względu na zastosowanie materiały diamagnetyczne wymagają zewnętrznych źródeł zasilania, aby mogły prezentować swoje właściwości. Japońscy naukowcy wyszli naprzeciw tej trudności, konstruując specjalny materiał, który właśnie nie potrzebuje żadnych dostaw energii. Wykorzystali grafit, który jest silnie odpychany przez magnesy.
Czytaj też: Anomalia magnetyczna na zachodzie Polski. To osada sprzed tysięcy lat
Z komunikatu prasowego dowiadujemy się, jak wyglądały dokładnie prace naukowców. Skonstruowali oni specjalny proszek składający się z „grafitowych koralików” powleczonych krzemionką. Następnie proszek zmieszali z woskiem i utworzyli cienką kwadratową płytkę o długości boku 1 centymetra.
Czytaj też: Odkryto dziwną formę magnetyzmu. Spotykamy ją na co dzień i nawet o tym nie wiemy
W ten sposób badacze uniknęli zjawiska zwanego „tłumieniem wirów” (ang. eddy damping), czyli zanikania lewitacji i utraty energii obiektu wskutek przepływu prądu elektrycznego przez grafit. Co więcej, zminimalizowali oni również energię kinetyczną grafitowej płytki. Dzięki temu może ona funkcjonować w reżimie kwantowym i być o wiele bardziej czuła na nawet niewielkie zmiany – tłumaczą badacze. Taki materiał znakomicie nadaje się do zastosowania w ultra precyzyjnych czujnikach lub innych urządzeniach pomiarowych.