Siła ukryta w zimnie
W Instytucie Fizyki Plazmy Chińskiej Akademii Nauk w Hefei udało się stworzyć pole magnetyczne o natężeniu 35,1 tesli. To o prawie 8% więcej niż poprzedni rekord z 2019 roku. Dla porównania, naturalne pole magnetyczne Ziemi ma zaledwie 0,00005 tesla, co oznacza, iż chińskie urządzenie wytworzyło siłę ponad 700 tysięcy razy potężniejszą.
W próbie testowej magnes został wzbudzony do 35,1 tesli i utrzymywał stabilne działanie przez 30 minut – opisują autorzy przełomu
Czytaj też: Żółty piasek pokrywa się niebieskim szkłem. Inżynierowie z Chin budują energetyczny cud na pustyni Kubuqi
Kluczowe było nie tylko osiągnięcie tak ekstremalnych wartości, lecz również utrzymanie stabilności przez pełne pół godziny. Dopiero po tym czasie urządzenie zostało bezpiecznie wyłączone. Sukces zawdzięczamy połączeniu dwóch różnych podejść do nadprzewodnictwa. Naukowcy opracowali hybrydowy system łączący wysokotemperaturowe cewki z niskotemperaturowymi magnesami. Taka konfiguracja pozwoliła zachować stabilność w ekstremalnych warunkach, gdzie panują jednocześnie bardzo niskie temperatury i niezwykle silne pola magnetyczne. Nie było to proste zadanie. Zespół musiał rozwiązać problemy z koncentracją naprężeń, efektami prądu ekranującego i skomplikowanym sprzężeniem wielopolowym. Prace prowadzono we współpracy z Hefei International Applied Superconductivity Center, Institute of Energy oraz Uniwersytetem Tsinghua.
Jak skorzystać z dokonanych postępów?
Największe nadzieje wiąże się z energetyką termojądrową. Potężne magnesy są niezbędne do tworzenia “klatek magnetycznych” utrzymujących plazmę w temperaturach sięgających milionów stopni. ASIPP odgrywa ważną rolę w międzynarodowym projekcie ITER, a ich ostatnie osiągnięcia w lokalizacji technologii nadprzewodzących zmniejszają zależność od importu. W medycynie silniejsze pola magnetyczne mogą znacząco poprawić jakość spektrometrów NMR stosowanych w diagnostyce i badaniach chemicznych. Choć do powszechnego wykorzystania w szpitalach jeszcze daleka droga, perspektywa dokładniejszych diagnoz jest kusząca.
Wśród innych potencjalnych zastosowań wymienia się:
- napędy elektromagnetyczne dla przemysłu kosmicznego
- technologie kolei magnetycznej
- wydajniejsze systemy przesyłu energii
- systemy ogrzewania indukcyjnego
Czytaj też: Altermagnetyzm. Trzeci typ magnesu może odmienić elektronikę
Wydaje się oczywiste, że osiągnięcie Chińczyków przybliża nas do czystszej energii i lepszej diagnostyki medycznej. Chiński instytut pokazał, że współpraca między różnymi ośrodkami badawczymi może przynosić konkretne efekty. Teraz pozostaje czekać, czy inne kraje pójdą w ich ślady. Rekordowe pole magnetyczne to ważny krok, choć wciąż pozostaje wiele wyzwań. Koszty takich technologii są ogromne, a stabilność w dłuższej perspektywie wymaga dalszych badań. Można jednak dostrzec wyraźny postęp: jeszcze kilkanaście lat temu podobne wartości wydawały się nieosiągalne. Dla zwykłego człowieka te laboratoryjne osiągnięcia mogą wydawać się odległe, jednak ich efekty prędzej czy później trafiają do codziennego życia. Być może za kilkanaście lat superszybkie pociągi na poduszce magnetycznej czy czystsza energia staną się standardem, wychodząc poza marzenia ekspertów.