Пробив в левитацията създадоха система с почти нулева загуба на енергия

Ключови думи: левитация, пробив в левитацията, Communications Physics, OIST, графитен ротор, вихрови токове, нулева загуба на енергия, квантова физика, сензори, Jason Twamley, Daehee Kim

Изследователи от Okinawa Institute of Science and Technology съобщиха за важен напредък в технологията на левитацията, след като са разработили макроскопичен ротор, който се върти с изключително ниски енергийни загуби. Данните са публикувани в научното списание Communications Physics, а самият институт представя разработката като стъпка към по-прецизни сензори и към нови експерименти в класическата и квантовата физика.

Според публикуваното изследване новата система разчита на проводим графитен ротор, който левитира диамагнитно в аксиално симетрично магнитно поле. Именно тази симетрия е в основата на резултата, защото при въртенето около собствената ос магнитният поток остава почти постоянен и така не се пораждат вихровите токове, които обикновено действат като електрическо триене и забавят движението. Екипът описва този ефект като начин да се заобиколи основният източник на затихване при подобни системи, предава Communications Physics.

В официалното съобщение на OIST първият автор на статията Дехи Ким обяснява, че експериментално и аналитично е показано как може да се изгради диамагнитно левитиращ ротор, който не изпитва забавяне от вихрови токове. По думите му, ако въртенето бъде контролирано достатъчно прецизно, движението на такава система може да навлезе в квантов режим и да отвори нова платформа за квантови изследвания, съобщи институтът.

Ръководителят на екипа проф. Джейсън Туамли посочва, че при по-ранни решения е било възможно да се намали спирачният ефект, но за сметка на подемната сила и стабилността. При новия ротор, изработен само от графит, левитацията се запазва, а ненужното съпротивление се ограничава до минимум. Хипотезата е проверена по три начина - чрез математически изчисления, компютърно моделиране и реални експерименти, съобщи OIST.На този етап учените уточняват, че границите на системата се определят главно от качеството на осевата симетрия и от съпротивлението на въздуха. Затова най-добрите резултати се постигат във вакуумна или силно разредена среда.

Според авторите тази архитектура има пряко приложение при свръхпрецизни жироскопи, сензори за налягане и фундаментални тестове във физиката. В самата научна публикация се посочва, че платформата проправя път към ултранискозагубни ротори за измервания с висока чувствителност.