Vědci z japonského Okinawském institutu vědy a technologie zkoumají levitující materiály. Týmu, který vede fyzik Jason Twamley, se podařilo vytvořit vznášející se platformu, která se ve vakuu udržuje ve vzduchu bez jakékoliv externí pomoci. Svůj výzkum zveřejnil v časopise Applied Physics Letters.

Funguje na stejném principu jako japonské vlaky

Twamley a jeho kolegové věděli od začátku, že chtějí pro své plány použít grafit. Plánovali využít toho, že je vysoce diamagnetický. „Pokud na takový materiál působí magnetické pole, vytváří pak vlastní magnetické pole, ale v opačném směru,“ vysvětlili vědci ve studii.

Přítomnost opačného magnetického pole vede ke vzniku odpudivé síly, která těleso udržuje ve vzduchu. „Příkladem můžou být japonské vlaky maglev. Silné supravodivé magnety vytvářejí s pomocí diamagnetických materiálů silná magnetická pole, která se odpuzují a dosahují tak levitace,“ vysvětlili odborníci.

Létající vozidla AirCar, původem ze Slovenska, se budou vyrábět v Číně:

Slovenské létající auto AirCar
Slovenské létající auto míří vstříc budoucnosti. Výroba bude v Číně

Vznášející se platformu vědci vytvořili z grafitového prášku, který chemicky ošetřili oxidem křemičitým. Prášek následně smíchali s voskem. Z této hmoty vyrobili asi centimetrovou tenkou destičku, která se dokáže bez externí pomoci vznášet nad magnety uspořádané do mřížky.

Nový systém je lepší než předchozí, kdy platforma k levitaci potřebovala externí napájení, neboť vědci používali pouze grafit.

Proč je čistý grafit špatná volba

Při tvorbě vznášející se platformy narazili výzkumníci na několik problémů. „Nejvíce omezující faktor bylo takzvané vířivé tlumení (eddy damping), ke kterému dochází, když pohybující se systém v průběhu času ztrácí energii vlivem vnějších sil,“ uvedl Twamley.

Když tedy elektrický vodič, jako je i použitý grafit, prochází silným magnetickým polem, dochází v něm v důsledku toku elektrických proudů ke ztrátě energie. Tato ztráta vědce doposud odrazovala od používání magnetické levitace k vývoji pokročilých senzorů. Aby systém fungoval, museli totiž vždy zvenčí dodávat novou energii.

Vědci využít vlastnosti grafitu, ale přitom se potřebovali zbavit jeho schopnosti vodiče. Rozhodli se tedy vytvořit z něj novou látku. Takovou, která energii ztrácet nebude. Právě proto ji ošetřili oxidem křemičitým a míchali s voskem. Díky tomu vytvořili elektrický izolant a platforma tak přestala ztrácet energii.

Japonský rychlovlak vlak na magnetickém polštáři překonal v roce 2015 rychlost 600 kilometrů v hodině:

Ilustrační foto.
Japonský rychlovlak překonal rychlostní hranici 600 kilometrů za hodinu

Tým uvedl, že jeho výzkum může vést k vývoji extrémně citlivých senzorů, které bude možné využít jak pro vědecké, tak pro civilní účely. „Jednou by tato platforma mohla překonat i ty nejcitlivější dosud vyvinuté přístroje k měření gravitace,“ prohlásil Twamley.