A China constrói ímãs de recorde - mas não sem preço
A China constrói ímãs de recorde - mas não sem preço
A China agora abriga os ímãs resistentes mais poderosos do mundo, que produziam um campo magnético que é mais de 800.000 vezes mais forte que o da Terra. Em 22 de setembro, o ímã nas instalações de campo magnético constante (shhmff) possuíam um campo magnético constante de 42,02 Tesla no Hefei Institutes for Physical Sciences da Academia Chinesa de Ciências. Esse marco quase excede o recorde de 41,4 Tesla, que foi criado em 2017 por um ímã resistente no Laboratório Nacional de Campo Magnético Nacional dos EUA (NHMFL) em Tallahasee, Flórida. Os ímãs resistivos consistem em fios de metal embrulhados e são usados em sistemas magnéticos em todo o mundo.
O detentor do registro da China estabelece a base para a construção de ímãs confiáveis, que podem manter campos magnéticos cada vez maiores. Isso permitiria aos pesquisadores obter um novo conhecimento físico surpreendente, diz Joachim Wosnitza, físico do Dresden Hochfeldlabor, na Alemanha.
O ímã resistivo, aberto a usuários internacionais, é a segunda contribuição significativa da China aos empreendimentos globais para criar campos magnéticos cada vez mais altos. Em 2022, o ímã híbrido do shmff, que combina um ímã resistivo com um supercondutor, produziu um campo de 45,22 tesla e é considerado o ímã permanente mais poderoso do mundo.
Ferramenta de pesquisa
ímãs de campo alto são ferramentas úteis para a detecção de propriedades ocultas de materiais progressivos como supraliter Materiais que direcionam a corrente elétrica sem perda de calor em temperaturas muito baixas. Os altos campos também oferecem a oportunidade de descobrir fenômenos físicos completamente novos, diz Marc-Henri Julien, físico de estado sólido do Laboratório Nacional de Intensos Campos Magnéticos em Grenoble, França. "Você pode criar ou manipular a nova matéria", explica Julien.
Campos altos também são úteis para experimentos com base em medições muito sensíveis, pois aumentam a resolução e facilitam o reconhecimento de fenômenos fracos, diz Alexander Eaton, um físico de estado sólido da Universidade de Cambridge, Grã -Bretanha. "Todo Tesla adicional é exponencialmente melhor que o último", acrescenta.
Guangli Kuang, um físico especializado em altos campos magnéticos no SHMFF, explica que a equipe passou anos para modificar o ímã para alcançar o último recorde. "Não foi fácil fazer isso", diz ele.
confiável, mas caro
ímãs resistentes são uma tecnologia mais antiga, mas podem manter campos magnéticos por períodos mais longos do que seus híbridos mais recentes e contrapartes totalmente sutindo, explica Wosnitza. Seus campos magnéticos também podem aumentar muito mais rápido, o que o torna uma variedade de ferramentas experimentais. "Você pode simplesmente girar um interruptor e mudar de zero Tesla para campos altos em poucos minutos", diz ele.
A grande desvantagem dos ímãs resistentes é o consumo de alta potência, o que o torna caro, diz Eaton. O ímã resistivo do SHMFF puxou 32,3 megawatts de eletricidade para criar seu campo de matança de registro. "Você precisa ter um motivo científico muito bom para justificar esse recurso", explica Eaton.
Esse desafio leva a corrida pelo desenvolvimento de ímãs híbridos e totalmente sutentes, que podem gerar altos campos com menos energia. In 2019, the NHMFL researchers built a miniaturized, proof-of-concept superconducting magnets that briefly a Campo de 45,5 Tesla Mantido e atualmente desenvolve um ímã super líder maior com 40 Tesla para experimentos. A equipe do SHMFF constrói um ímã híbrido com 55 Tesla. Embora esses ímãs mais recentes devam ser mais econômicos do que seus antecessores resistentes, eles trazem seus próprios desafios com eles: eles são mais caros para fabricar e exigem sistemas de refrigeração complicados, explica o engenheiro Mark Bird, co -gerente de ciência magnética e tecnologia da NHMFL. "A tecnologia ainda está sendo desenvolvida e os custos ainda não estão claros", diz Bird.