Znanstveniki uporabljajo laser za premikanje grafitnega plavajočega diska [video]

Raziskovalca Masayuki Kobayashi in Jiro Abe z univerze Aoyama Gakuin na Japonskem sta objavila precej intrigantno študijo. Kar prikazujejo slike v zgornjem videoposnetku, je grafitni disk, ki lebdi po principih magnetne levitacije. To samo po sebi ni nič novega, saj je bilo na ta način levita veliko predmetov, vključno z vlaki. Vendar ima ta preizkus razliko: prvič je kdo uporabil preprost laserski kazalec za premikanje te vrste predmeta.

V znanstvenem smislu ta študija uvaja podvig, da lahko v realnem času nadziramo nekaj, ujeto v magnetna polja, ne da bi se ga dotaknili, pretvorili energijo iz zunanjega vira (laserske kazalke) v gibanje. V videoposnetku lahko vidite grafit, ki se vrti s hitrostjo do 200 vrt./min., Pri čemer uporablja samo sončno svetlobo.

Kako deluje in čemu služi?

Po mnenju strokovnjakov levitacija nastane zaradi fizikalnih lastnosti grafita, ki je sposoben odbiti magnetna polja (diamagnetizem) z večjo silo kot gravitacija. Premik se zgodi, ker laserski kazalec pomaga nadzorovati temperaturo diska, kar vpliva na občutljivost grafita za magnetizem.

Na vrhu (a) se grafit vrti okoli svoje osi, spodaj (b) toplotne spremembe, ki jih povzroča laser (Vir slike: Reprodukcija / Phys.Org)

Z višanjem temperature se višina levitacijskega prostora zmanjšuje in obratno. Na atomski ravni laser poveča število toplotno vzbujenih atomov in večje kot je število, šibkejša postane diamagnetna moč grafita. Laser torej destabilizira eno stran diska, zaradi česar se premika.

Poleg tega ga je mogoče z namestitvijo vira toplote v sredino predmeta zasukati z največjo hitrostjo 200 vrt./min in je lahko uporabno na primer pri gradnji turbin z lahkim pogonom. Raziskovalci tudi verjamejo, da bi ta poskus lahko prispeval k nastanku zelenih generatorjev in k cenejšemu, čistemu prometnemu sistemu onesnaževal.