Grafiidist ujuva ketta teisaldamiseks kasutavad teadlased laserit [video]

Jaapani Aoyama Gakuini ülikooli teadlased Masayuki Kobayashi ja Jiro Abe on avaldanud üsna intrigeeriva uuringu. See, mida ülaltoodud videos olevad pildid näitavad, on grafiitketas, mis hõljub magnetilise levitatsiooni põhimõtete järgi. See pole iseenesest midagi uut, kuna paljud objektid, sealhulgas rongid, on sel viisil levitatud. Sellel eksperimendil on aga erinevus: see on esimene kord, kui keegi on seda tüüpi objektide teisaldamiseks kasutanud lihtsat laserkursorit.

Teaduslikus plaanis tutvustatakse selles uuringus saavutust, et suudame reaalajas juhtida midagi magnetvälja lõksu jäävat ilma seda puudutamata, teisendades välisest allikast (laseri osutiga valgus) energia liikumiseks. Videol näete grafiiti, mis pöörleb kiirusega kuni 200 p / min, kasutades ainult päikesevalgust.

Kuidas see töötab ja milleks see on mõeldud?

Asjatundjate sõnul toimub levitatsioon tänu grafiidi füüsikalistele omadustele, mis suudab magnetvälja (diamagnetism) tõrjuda gravitatsioonist suurema jõuga. Liikumine toimub seetõttu, et laser-osuti aitab reguleerida ketta temperatuuri, mis mõjutab grafiidi tundlikkust magnetilisuse suhtes.

Ülaosas (a), telje ümber pöörlev grafiit, ja all (b) laseri põhjustatud soojuslik varieeruvus (kujutise allikas: Reproduction / Phys.Org)

Temperatuuri tõustes väheneb levitatsiooniruumi kõrgus ja vastupidi. Aatomi tasemel suurendab laser termiliselt ergastatud aatomite arvu ja mida suurem on nende arv, seda nõrgemaks muutub grafiidi diamagnetiline jõud. See, mida laser teeb, destabiliseerib ketta ühte külge, põhjustades selle liikumist.

Lisaks saab soojusallika paigutamisega objekti keskele pöörata maksimaalse kiirusega 200 p / min ja see võib olla kasulik näiteks kergjõul töötavate turbiinide ehitamisel. Teadlased usuvad ka, et see eksperiment võib aidata kaasa roheliste elektritootjate ja odavama puhta saasteainete transpordisüsteemi tekkimisele.