В мире современной науки постоянно происходят удивительные открытия и разработки, которые заставляют нас по-новому взглянуть на окружающую реальность. Одним из таких потрясающих достижений стала демонстрация «безгравитационного» графита, практически идеально зависшего над решеткой магнитов.
Эксперимент был проведен командой исследователей из Отдела квантовых машин Окинавского института науки и технологий (OIST) в Японии. Ученые использовали небольшой кусочек графита, покрытого химическим порошковым покрытием, и расположили под ним решетку магнитов.
Помимо впечатляющей демонстрации магнитной левитации, платформа, созданная командой, не требует никаких внешних источников питания, как описано в новой статье, опубликованной в журнале Applied Physics Letters. Это делает ее идеальной для разработки нового поколения сверхчувствительных датчиков, предназначенных как для научных, так и для потребительских целей.
Обычно при магнитной левитации происходит потеря энергии из-за кинетической энергии или «вихревого демпфирования». Графит также является мощным электропроводником, что приводит к потере энергии за счет протекания электрических токов. По этой причине магнитная левитация пока не нашла широкого применения в разработке продвинутых датчиков.
Однако, минимизируя движение небольшого кусочка графита, команда OIST надеется позволить создание датчиков, способных обнаруживать изменения гравитации на атомном уровне.
«Тепло вызывает движение, но постоянно отслеживая и обеспечивая обратную связь в реальном времени в виде корректирующих действий в системе, мы можем уменьшить это движение», — объясняет руководитель команды и исследователь квантовых машин OIST Джейсон Твамли. «Обратная связь регулирует скорость затухания системы, то есть скорость потери энергии, так что активно контролируя затухание, мы уменьшаем кинетическую энергию системы, фактически охлаждая ее».
В результате, по словам Твамли, платформа сможет «превзойти даже самые чувствительные атомные гравиметры, разработанные на сегодняшний день». Эти передовые приборы используют поведение атомов для точного измерения гравитации.
Команда сейчас работает над устранением больших «внешних помех, таких как вибрации, магнитные поля и электрические шумы», чтобы дополнительно улучшить свою систему. Такая технология, к примеру, могла бы использоваться для улучшения механических осцилляторов, применяемых для измерения периодических движений во всем — от часов до радиосхем.
Демонстрация левитирующего графита открывает новые горизонты для создания сверхточных гравитационных датчиков, способных обнаруживать даже малейшие изменения гравитационного поля на атомном уровне. Это может оказать революционное влияние на развитие метрологии, квантовых вычислений и других передовых областей науки и техники.
Читайте также: Люди, которые хотели покончить с гравитацией
