Nous nous sommes échauffés pour IronLev, le train à lévitation magnétique qui fonctionne sur les rails existants, mais la recherche ne connaît pas de repos et un nouveau développement intéressant vient du Japon, plus précisément de l’unité des machines quantiques de l’Institut des sciences et technologies d’Okinawa (OIST).
Le professeur Jason Twamley, chef de l’unité, et son équipe de chercheurs ont créé une une « plate-forme qui flotte dans le vide » à l’aide de graphite et d’aimants. Le fait que cette plate-forme lévitante « fonctionne » est particulièrement important. sans dépendre de sources d’énergie externes« , ce qui pourrait être utile pour le développement de capteurs ultrasensibles pour des mesures très précises et efficaces. Les résultats ont été publiés dans la revue Applied Physics Letters.
Si vous avez déjà essayé d’adhérer à deux aimants de même charge, vous sentirez une force de répulsion. Lorsque l’aimant champ magnétique Si le champ magnétique est suffisamment puissant, les objets constitués de certains matériaux (appelés matériaux diamagnétiques) peuvent se déplacer dans l’espace et dans l’espace. léviter au-dessus des surfaces.
La technologie de pointe utilise des supraconducteurs pour faire léviter les objets les plus lourds, ce qui permet aux véhicules maglev de se déplacer à grande vitesse avec peu de frottement.
Le problème est que toutes ces technologies requièrent de l’énergie fdes apports énergétiques externes et, dans le cas des supraconducteurs, les températures proches de celles cryogénique. La nouvelle étude menée à l’OIST – relancée par New Atlas – semble résoudre tous les problèmesde l’énergie externe au coût, en se concentrant sur un matériau commun, l’aluminium. graphite.
Le graphite est très diamagnétiqueCela signifie qu’il peut léviter au-dessus des aimants, mais seulement pendant une courte période, car le flux de courants électriques à travers le graphite provoque une perte de poids. une perte d’énergie qui entraîne la chute de l’objet en lévitation. Ce phénomène est appelé « amortissement des tourbillons ».
Pour éviter ce phénomène, l’équipe a recouvert chimiquement les particules de graphite de silice, qui est un isolant électrique. Le polyéthylène glycol (PEG) aide la silice à se lier à la surface du graphite. Enfin, les particules de graphite enrobées ont été mélangées à de la cire et moulées en feuilles diamagnétiques isolantes.
Particules de graphite recouvertes chimiquement d’une couche de silice électriquement isolante
Comme ceci, le graphite reste diamagnétique, mais l’isolation empêche la perte d’énergie affectant la lévitation. Lors de tests, des plates-formes en graphite recouvertes de silice ont pu léviter pendant de longues périodes au-dessus d’une surface composée d’aimants dont les pôles nord et sud alternaient.
Image au microscope électronique à balayage de microsphères de graphite enrobées
Selon l’équipe, ce système de plate-forme en lévitation pourrait conduire à de nouveaux types de capteurs mesurant la force, l’accélération et la gravité. Pour des capteurs quantiques encore plus précis, une autre version utilise une force de rétroaction magnétique pour corriger en permanence les mouvements verticaux de la plate-forme, en la refroidissant pour réduire son énergie cinétique. Dans ce cas, cependant, une énergie externe est nécessaire.
