Уявіть собі магніт розміром із невеличкий будинок, який раптом стає настільки компактним, що його можна покласти в кишеню. Саме таку задачу вирішили науковці з ETH Zurich, і це змінює правила гри у сучасній фізиці.
Для порівняння: рекордний 45-тесловий магніт у Флориді, збудований у 1999 році, важить цілих 35 тонн і сягає заввишки 6 з половиною метрів. На його створення витратили $15 млн, купу мідної проводки, якої вистачило б на 80 великих будинків, а для роботи потрібні 33 мегавати енергії та 2800 літрів рідкого гелію для охолодження до -271°C. Гігантська споруда, чи не так?
А тепер погляньте на розробку швейцарських науковців.
Два їхні прототипи генерують магнітне поле силою 38 та 42 тесла відповідно. При цьому діаметр кожного — ледве 2,5 дюйма. Жодних гігантських установок чи мільйонних витрат на обслуговування.
Як вдалося досягти неможливого?
Секрет криється в особливій стрічці — REBCO (рідкісноземельний оксид барію та міді). Команда з відділу хімії та прикладних біонаук змотувала її у диски, які назвали «млинцями», а потім просто склала їх разом. Жодних з’єднань чи ізоляції між витками — саме це позбавило втрат провідності. Коли крізь цю щільну конструкцію пропустили струм у 1000 ампер, вона видала потрібне поле без зайвого охолодження.
Що це дасть людству?
Насамперед — ядерний магнітний резонанс (ЯМР). Високоточний метод дослідження субатомних частинок, який раніше потребував цілих лабораторій, тепер можна розмістити на звичайному столі. Використовуючи свій 38-тесловий магніт, дослідники вже провели успішний ЯМР-аналіз. Це означає, що доступ до потужних досліджень відкривається для набагато більшої кількості наукових центрів по всьому світу.
До речі, це ще й величезний крок назустріч розвитку ядерного синтезу. Можливо, саме такі компактні рішення наблизять нас до чистої енергетики майбутнього. Результати дослідження вже опубліковані в журналі Science Advances, тож майбутнє офіційно почалося.
Про автора
