Inovatívny miniatúrny magnet sa vyrovná aj obrovským priemyselným elektromagnetom

 

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Vedci vyvinuli miniatúrny magnet s doteraz nevídanou indukciou.

• Zariadenie svojou silou vyrovnáva masívne priemyselné elektromagnety.

• Vynález výrazne zlacní konštrukciu nových fúznych reaktorov a detektorov.

Generovanie silných magnetických polí bolo historicky vždy spojené s konštrukciou masívnych inžinierskych stavieb. Konvenčné elektromagnety vyžadujú obrovské množstvá medeného vedenia, chladiacich systémov a prívodných káblov. Tieto fyzikálne obmedzenia priamo diktovali veľkosť a cenu špičkových vedeckých prístrojov po celom svete.

Nová generácia supravodivých materiálov však tento dlhoročný technologický štandard definitívne mení. Výskumníkom sa podarilo zostrojiť miniatúrny magnet, ktorý z hľadiska sily prekonáva doterajšie teoretické modely. Tento kompaktný prístroj prvýkrát v histórii dokázal vygenerovať magnetické pole na rovnakej úrovni ako industriálne giganty.

Zdroj foto: ETH Zurich

Základom tohto prielomu je použitie moderných vysokoteplotných supravodičov, ktoré znesú extrémne prúdové zaťaženie. Tieto špeciálne materiály umožňujú konštruktérom natlačiť obrovskú magnetickú indukciu do veľmi malého fyzického objemu. Systém navyše nevyžaduje až tak komplikované chladenie tekutým héliom ako staršie nízko-teplotné technológie.

Úspech kompaktného magnetu má priamy dopad na vývoj komerčných termonukleárnych fúznych reaktorov. Reaktor typu tokamak spolieha na silné magnetické polia pri stabilizácii horúcej plazmy. Využitie menších a silnejších magnetov dramaticky znižuje celkovú veľkosť a stavebné náklady budúcich fúznych elektrární.

Okrem energetického sektora nájde táto inovácia široké uplatnenie aj v modernom zdravotníctve a diagnostike. Zariadenia pre magnetickú rezonanciu môžu byť vďaka novým magnetom menšie, lacnejšie a presnejšie. Lekári by tak získali prístup k detailnejšiemu zobrazeniu ľudského tela pri nižších prevádzkových nákladoch.

Významným spôsobom bude ovplyvnený aj základný fyzikálny výskum v oblasti časticových urýchľovačov. Konštrukcia nových detektorov nebude podmienená razením kilometrových podzemných tunelov pre umiestnenie masívnych cievok. Fyzici dokážu realizovať náročné experimenty s elementárnymi časticami v podstatne skromnejších laboratórnych podmienkach.

Tento prechod od masívnych inštalácií ku kompaktným, no rovnako výkonným riešeniam pripomína revolúciu v elektronike. Podobne ako tranzistory nahradili veľké vákuové elektrónky, nové supravodivé magnety nahrádzajú obrovské cievky.  

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Kompaktné a extrémne silné magnety radikálne znižujú náklady na vývoj fúznej energetiky a špičkovej zdravotníckej techniky.

Zdroj: newscientist.com foto: ChatGPT

Zobrazit Galériu