China construye imanes récord, pero no sin precio
China construye imanes récord, pero no sin precio
China ahora alberga los imanes resistentes más poderosos del mundo, que produjeron un campo magnético que es más de 800,000 veces más fuerte que el de la tierra.
El 22 de septiembre, el imán en la instalación constante de campo magnético (shhmff) tenía un campo magnético constante de 42.02 Tesla en los Institutos Hefei para Ciencias Físicas de la Academia de Ciencias de China. Este hito casi supera el récord de 41.4 Tesla, que fue creado en 2017 por un imán resistente en el Laboratorio Nacional de Campo Magnético de los Estados Unidos (NHMFL) en Tallahasee, Florida. Los imanes resistivos consisten en cables metálicos envueltos y se utilizan en sistemas magnéticos en todo el mundo.
El titular de récord de China establece la base para la construcción de imanes confiables, que pueden mantener campos magnéticos cada vez mayores. Esto permitiría a los investigadores obtener un nuevo conocimiento físico sorprendente, dice Joachim Wosnitza, físico del Dresde Hochfeldlabor en Alemania.
El imán resistivo, que está abierto a usuarios internacionales, es la segunda contribución significativa de China a los esfuerzos globales para crear campos magnéticos cada vez más altos. En 2022, el imán híbrido del SHMFF, que combina un imán resistivo con un superconductor, produjo un campo de 45.22 Tesla y se considera el imán permanente que funciona más potente del mundo.
herramienta de investigación
Los imanes de campo alto son herramientas útiles para la detección de propiedades ocultas de materiales progresivos como Supraliter Materiales que dirigen la corriente eléctrica sin pérdida de calor a temperaturas muy bajas. Los altos campos también ofrecen la oportunidad de descubrir fenómenos físicos completamente nuevos, dice Marc-Henri Julien, un físico de estado sólido en el Laboratorio Nacional para campos magnéticos intensos en Grenoble, Francia. "Puedes crear o manipular nuevos asuntos", explica Julien.
Los campos altos también son útiles para experimentos basados en mediciones muy sensibles, ya que aumentan la resolución y facilitan reconocer fenómenos débiles, dice Alexander Eaton, un físico de estado sólido en la Universidad de Cambridge, Gran Bretaña. "Cada Tesla adicional es exponencialmente mejor que el anterior", agrega.
Guangli Kuang, un físico que se especializa en campos magnéticos altos en el SHMFF, explica que el equipo ha pasado años para modificar el imán para lograr el último disco. "No fue fácil hacer eso", dice.
confiable, pero costoso
Los imanes resistivos son una tecnología más antigua, pero pueden mantener campos magnéticos durante períodos más largos que sus híbridos más nuevos y sus contrapartes completamente suturas, explica Wosnitza. Sus campos magnéticos también se pueden aumentar mucho más rápido, lo que lo convierte en una variedad de herramientas experimentales. "Simplemente puede cambiar un interruptor y cambiar de cero tesla a campos altos en cuestión de minutos", dice.
La gran desventaja de los imanes resistentes es el alto consumo de energía, lo que lo hace costoso, dice Eaton. El imán resistivo del SHMFF sacó 32.3 megavatios de electricidad para crear su campo récord. "Debes tener una muy buena razón científica para justificar este recurso", explica Eaton.
Este desafío impulsa la carrera para el desarrollo de imanes híbridos y completamente suturados, que pueden generar altos campos con menos energía. En 2019, los investigadores de NHMFL construyeron un imanes superconductores miniaturizados de concepto de concepto que brevemente a Campo de 45.5 Tesla mantenido, y actualmente desarrolla un imán súper líder más grande con 40 Tesla para experimentos. El equipo del SHMFF construye un imán híbrido con 55 Tesla. Aunque se espera que estos imanes más nuevos sean más efectivos que sus predecesores resistentes, traen sus propios desafíos con ellos: son más costosos de fabricar y requieren sistemas de enfriamiento complicados, explica el ingeniero Mark Bird, co -gerente de ciencia y tecnología magnética en el NHMFL. "La tecnología aún se está desarrollando y los costos aún no están claros", dice Bird.