Come sapete, a causa dell'ordine mondiale prevalente, la Terra ha un certo campo gravitazionale e il sogno di una persona è sempre stato quello di superarlo con qualsiasi mezzo. La levitazione magnetica è un termine fantastico piuttosto che realtà quotidiana.
Inizialmente, era intesa come un'ipotetica capacità di superare la gravità in un modo sconosciuto e di spostare persone o oggetti attraverso l'aria senza apparecchiature ausiliarie. Tuttavia, ora il concetto di "levitazione magnetica" è già abbastanza scientifico.
Diverse idee innovative vengono sviluppate contemporaneamente, che si basano su questo fenomeno. E tutti in futuro promettono grandi opportunità per un uso versatile. È vero, la levitazione magnetica non sarà effettuata dalla magia, ma usando i risultati molto specifici della fisica, vale a dire la sezione che studia i campi magnetici e tutto ciò che è connesso con essi.
Un po 'di teoria
Tra le persone lontane dalla scienza, si ritiene che la levitazione magnetica sia un volo guidato da un magnete. In realtà, questo termine significa superare il tema della gravità usando un campo magnetico. Una delle sue caratteristiche è la pressione magnetica, ed è usata per "combattere" la gravità.
In parole povere, quando la gravità abbassa un oggetto, la pressione magnetica viene diretta in modo da spingerla nella direzione opposta, verso l'alto. Quindi c'è una levitazione di un magnete. La difficoltà nell'attuare la teoria è che il campo statico è instabile e non si concentra in un dato punto, quindi potrebbe non resistere completamente all'attrazione. Pertanto, sono necessari elementi ausiliari che daranno stabilità dinamica al campo magnetico in modo che la levitazione del magnete sia un fenomeno regolare. Come stabilizzanti per esso, vengono utilizzate varie tecniche. Molto spesso - una corrente elettrica attraverso i superconduttori, ma ci sono altri sviluppi in questo settore.
Levitazione tecnica
In realtà, la varietà magnetica si riferisce al termine più ampio del superamento dell'attrazione gravitazionale. Quindi, levitazione tecnica: una revisione dei metodi (molto breve).
Sembra che abbiamo risolto un po 'con la tecnologia magnetica, ma esiste ancora un metodo elettrico. A differenza del primo, il secondo può essere utilizzato per manipolare prodotti da una varietà di materiali (nel primo caso, solo magnetizzati), anche dielettrici. Anche la levitazione elettrostatica ed elettrodinamica sono separate.
Keplero predisse la possibilità che particelle sotto l'influenza della luce eseguissero il movimento. E l'esistenza della leggera pressione è dimostrata da Lebedev. Il movimento di una particella nella direzione della sorgente luminosa (levitazione ottica) è chiamato fotoforesi positiva, e nella direzione opposta, negativa.
La levitazione aerodinamica, diversa dall'ottica, è ampiamente applicabile nelle tecnologie odierne. A proposito, il "cuscino" è una delle sue varietà. Il cuscino d'aria più semplice è molto facile da ottenere: molti fori vengono praticati nel substrato del trasportatore e l'aria compressa viene soffiata attraverso di essi. In questo caso, la forza di sollevamento dell'aria equilibra la massa dell'oggetto e si libra nell'aria.
L'ultimo metodo noto alla scienza al momento è la levitazione usando onde acustiche.
Quali sono alcuni esempi di levitazione magnetica?
La fantascienza sognava dispositivi portatili delle dimensioni di uno zaino in grado di "levitare" una persona nella direzione di cui aveva bisogno con notevole velocità. Finora la scienza ha preso una strada diversa, più pratica e fattibile: è stato creato un treno che si muove usando la levitazione magnetica.
Storia di Super Train
Per la prima volta, l'idea di una composizione che utilizza un motore lineare è stata presentata (e persino brevettata) dall'inventore tedesco Alfred Zane. E quello era nel 1902. Successivamente, lo sviluppo della sospensione elettromagnetica e del treno dotato di essa apparve con invidiabile regolarità: nel 1906, Franklin Scott Smith propose un altro prototipo, tra il 1937 e il 1941. Herman Kemper ha ricevuto numerosi brevetti sullo stesso argomento e poco dopo, il britannico Eric Laiswaite ha creato un prototipo di motore a grandezza naturale funzionante. Negli anni '60, partecipò anche allo sviluppo di Hovercraft cingolato, che avrebbe dovuto essere il treno più veloce, ma non lo fece, perché il progetto fu chiuso nel 1973 a causa di finanziamenti insufficienti.
Solo sei anni dopo, e di nuovo in Germania, fu costruito un treno a cuscino magnetico, che ricevette la licenza di passeggero. La pista di prova, situata ad Amburgo, era lunga meno di un chilometro, ma l'idea ispirò così tanto la società che il treno funzionò anche dopo la chiusura della mostra, riuscendo a trasportare 50 mila persone in tre mesi. La sua velocità, per gli standard moderni, non era così grande - solo 75 km / h.
Non una mostra, ma un Babbano commerciale (come si chiamava il treno che utilizzava una calamita), ha funzionato tra l'aeroporto di Birmingham e la stazione ferroviaria dal 1984 e ha resistito per 11 anni. Il percorso era ancora più breve, solo 600 m, e il treno saliva di 1, 5 cm sopra il treno.
Versione giapponese
In futuro, l'eccitazione per i treni a cuscino magnetico in Europa è diminuita. Ma alla fine degli anni '90, un paese così altamente tecnologico come il Giappone era attivamente interessato a loro. Sul suo territorio sono già state poste diverse rotte piuttosto lunghe lungo le quali il Maglev vola, usando un fenomeno come la levitazione magnetica. Lo stesso paese possiede anche record ad alta velocità stabiliti da questi treni. L'ultimo ha mostrato un limite di velocità di oltre 550 km / h.
Ulteriori prospettive d'uso
Da un lato, le persone Babbane sono attraenti per le loro capacità in rapido movimento: secondo i calcoli dei teorici, possono essere disperse fino a 1.000 chilometri all'ora nel prossimo futuro. Dopotutto, sono guidati dalla levitazione magnetica e solo la resistenza dell'aria rallenta. Pertanto, dare il massimo profilo aerodinamico alla composizione riduce notevolmente il suo effetto. Inoltre, a causa del fatto che non toccano le rotaie, l'usura di tali treni è estremamente lenta, il che è economicamente molto redditizio.
Un altro vantaggio è la riduzione dell'effetto sonoro: i Babbani si muovono quasi in silenzio rispetto ai treni convenzionali. Un vantaggio è anche l'uso di elettricità in essi, che riduce gli effetti dannosi sulla natura e sull'atmosfera. Inoltre, il treno a cuscino magnetico è in grado di superare pendenze più ripide e ciò elimina la necessità di posare binari ferroviari aggirando le colline e le discese.
Applicazioni energetiche
Una direzione pratica non meno interessante può essere considerata l'uso diffuso di cuscinetti magnetici nei componenti chiave dei meccanismi. La loro installazione risolve il grave problema di usura del materiale sorgente.
Come sapete, i cuscinetti classici si logorano abbastanza rapidamente - subiscono costantemente elevati carichi meccanici. In alcune aree, la necessità di sostituire queste parti significa non solo costi aggiuntivi, ma anche un rischio elevato per le persone che assistono il meccanismo. I cuscinetti magnetici rimangono operativi molte volte più a lungo, quindi il loro uso è molto consigliabile per qualsiasi condizione estrema. In particolare, nell'energia nucleare, nella tecnologia eolica o nelle industrie, accompagnata da temperature estremamente basse / alte.
