Kao što znate, zbog prevladavajućeg svjetskog poretka, Zemlja ima određeno gravitacijsko polje, a čovjekov je san oduvijek bio prevladati na bilo koji način. Magnetska levitacija fantastičan je pojam, a ne svakodnevna stvarnost.
U početku je to shvaćeno kao hipotetička sposobnost da se prevlada gravitacija na nepoznati način i da se ljudi ili predmeti kreću zrakom bez pomoćne opreme. Međutim, sada je koncept "magnetske levitacije" već prilično znanstveni.
Odjednom se razvija nekoliko inovativnih ideja koje su utemeljene na ovom fenomenu. A svi oni u budućnosti obećavaju velike mogućnosti za svestranu upotrebu. Istina, magnetska levitacija neće se provoditi magijom, već koristeći vrlo specifična dostignuća fizike, naime odjeljak koji proučava magnetska polja i sve što je s njima povezano.
Poprilično teorija
Među ljudima koji su daleko od znanosti, postoji mišljenje da je magnetska levitacija vođeni let magneta. U stvari, ovaj izraz znači svladavanje gravitacije pomoću magnetskog polja. Jedna od njegovih karakteristika je magnetski tlak, a koristi se za "borbu" protiv gravitacije.
Jednostavno rečeno, kada gravitacija povlači predmet dolje, magnetski tlak je usmjeren tako da ga gura u suprotnom smjeru - prema gore. Dakle, postoji levitacija magneta. Poteškoća u provedbi teorije je u tome što je statičko polje nestabilno i ne fokusira se u određenoj točki, pa se možda ne može u potpunosti oduprijeti privlačnosti. Stoga su potrebni pomoćni elementi koji će magnetskom polju dati dinamičku stabilnost, tako da je levitacija magneta redovita pojava. Kao stabilizatori za to koriste se različite tehnike. Najčešće - električna struja preko supravodiča, ali postoje i drugi događaji na ovom području.
Tehnička levitacija
Zapravo, magnetska raznolikost odnosi se na širi pojam prevladavanja gravitacijske privlačnosti. Dakle, tehnička levitacija: pregled metoda (vrlo kratko).
Čini se da smo se malo riješili magnetskom tehnologijom, ali električna metoda još uvijek postoji. Za razliku od prvog, drugi se može koristiti za manipuliranje proizvodima iz raznih materijala (u prvom slučaju samo magnetiziranim), čak i dielektricima. Također su razdvojene elektrostatička i elektrodinamička levitacija.
Mogućnost da čestice pod utjecajem svjetlosti vrše gibanje predvidio je Kepler. A postojanje svjetlosnog pritiska dokazuje Lebedev. Kretanje čestice u smjeru izvora svjetlosti (optička levitacija) naziva se pozitivna fotoforeza, a u suprotnom smjeru negativna.
Aerodinamička levitacija, koja se razlikuje od optičke, prilično je široko primjenjiva u tehnologijama današnjice. Usput, jastuk je jedna od njegovih sorti. Vrlo je jednostavno dobiti najjednostavniji zračni jastuk - u nosaču se izbuše mnoge rupe i kroz njih se probija komprimirani zrak. U ovom slučaju sila dizanja zraka uravnotežuje masu predmeta, a ona visi u zraku.
Posljednja metoda poznata nauci u ovom trenutku je levitacija pomoću akustičnih valova.
Koji su neki primjeri magnetske levitacije?
Znanstvena fantastika sanjala je o prijenosnim uređajima veličine ruksaka koji bi znatnom brzinom mogli levitirati osobu u pravcu koji mu je potreban. Do sada je znanost krenula drugačijim putem, praktičnijim i izvedivijim - stvoren je vlak koji se kreće koristeći magnetsku levitaciju.
Povijest super vlakova
Prvi put je ideju sastava koji koristi linearni motor podnio (i čak patentirao) njemački izumitelj Alfred Zane. A to je bilo 1902. godine. Nakon toga, razvoj elektromagnetskog ovjesa i vlaka opremljenog njome pojavio se sa zavidnom regularnošću: 1906. Franklin Scott Smith predložio je još jedan prototip, između 1937. i 1941. godine. Herman Kemper dobio je niz patenata na istu temu, a nešto kasnije Britanac Eric Laiswaite stvorio je prototip motora radne veličine u radnoj veličini. U 60-ima je sudjelovao i u razvoju gusjeničnih letilica, koji je trebao biti najbrži vlak, ali nije, jer je projekt zatvoren 1973. zbog nedovoljnih sredstava.
Samo šest godina kasnije, i opet u Njemačkoj, izgrađen je vlak s magnetskim jastucima, koji je dobio putničku dozvolu. Ispitna staza, položena u Hamburgu, bila je dugačka manje od kilometra, ali ideja je toliko inspirirala društvo da je vlak funkcionirao i nakon zatvaranja izložbe, nakon što je u tri mjeseca uspio prevesti 50 tisuća ljudi. Njegova brzina, prema modernim standardima, nije bila tako velika - samo 75 km / h.
Ne izložba, već komercijalni Muggle (kako se vlak pomoću magneta zvao), kretala se između zračne luke Birmingham i željezničke stanice od 1984. godine, a održavala se 11 godina. Put je bio još kraći, samo 600 m, a vlak se uzdizao 1, 5 cm iznad vlaka.
Japanska verzija
U budućnosti se uzbuđenje zbog vlakova s magnetskim jastucima u Europi povuklo. Ali do kraja 90-ih takva ih je visoko zainteresirana zemlja kao što je Japan. Na njezinom teritoriju već je postavljeno nekoliko prilično dugih ruta duž kojih Maglev leti, koristeći takav fenomen kao što je magnetska levitacija. Ista zemlja posjeduje i rekorde velike brzine postavljene tim vlakovima. Posljednji od njih pokazao je ograničenje brzine veće od 550 km / h.
Daljnji vidovi upotrebe
S jedne strane, ljudi iz Mugle privlačni su svojim brzim pokretnim sposobnostima: prema proračunima teoretičara, oni bi se u skoroj budućnosti mogli raštrkati do 1.000 kilometara na sat. Uostalom, pokreće ih magnetska levitacija, a samo se otpor zraka usporava. Stoga, davanje kompozicije maksimalnom aerodinamičnom obrisu u velikoj mjeri smanjuje njezin učinak. Štoviše, s obzirom na to da se ne dotiču tračnica, trošenje takvih vlakova je vrlo sporo, što je ekonomski vrlo isplativo.
Još jedan plus je smanjenje zvučnog efekta: mugle se kreću gotovo nečujno u usporedbi s konvencionalnim vlakovima. Bonus je i upotreba električne energije u njima, što smanjuje štetne učinke na prirodu i atmosferu. Osim toga, vlak s magnetskim jastukom sposoban je za prevladavanje strmijih padina, a to eliminira potrebu postavljanja željezničkih pruga zaobilazeći brda i silaze.
Primjene energije
Ništa manje zanimljivim praktičnim smjerom može se smatrati raširena uporaba magnetskih ležajeva u ključnim komponentama mehanizama. Njihova ugradnja rješava ozbiljan problem trošenja izvornog materijala.
Kao što znate, klasični ležajevi istroše se vrlo brzo - oni stalno doživljavaju velika mehanička opterećenja. U nekim područjima, potreba za zamjenom ovih dijelova znači ne samo dodatne troškove, već i visoki rizik za ljude koji servisiraju mehanizam. Magnetski ležajevi ostaju operirani mnogo puta dulje, pa je njihova uporaba vrlo preporučljiva u svim ekstremnim uvjetima. Osobito u nuklearnoj energiji, tehnologiji vjetra ili industriji praćenoj ekstremno niskim / visokim temperaturama.
