Ako je známe, v blízkosti Zeme, kvôli prevládajúcimsvetový poriadok, existuje určité gravitačné pole a snom človeka vždy bolo prekonať ho akýmkoľvek spôsobom. Magnetická levitácia je fantastickejší pojem ako ten, ktorý sa týka každodennej reality.
Spočiatku to znamenalo hypotetickýschopnosť neznámym spôsobom prekonať gravitáciu a presúvať ľudí alebo predmety vzduchom bez pomocných zariadení. Teraz je však pojem „magnetická levitácia“ už celkom vedecký.
Súčasne sa vyvíja niekoľko inovatívnych technológiímyšlienky, ktoré sú základom tohto fenoménu. A všetky sľubujú vynikajúce príležitosti pre všestranné aplikácie v budúcnosti. Je pravda, že magnetická levitácia sa nebude vykonávať pomocou magických techník, ale pomocou veľmi špecifických výdobytkov fyziky, konkrétne sekcie, ktorá študuje magnetické polia a všetko, čo s nimi súvisí.
Len trochu teórie
Medzi ľuďmi ďaleko od vedy existuje názor, žemagnetická levitácia je riadený let magnetu. V skutočnosti tento termín znamená prekonanie gravitácie objektom pomocou magnetického poľa. Jednou z jeho charakteristík je magnetický tlak, ktorý sa používa na „boj“ s gravitáciou.
Jednoducho povedané, keď gravitácia ťahá predmetdole, magnetický tlak smeruje tak, že ho tlačí opačným smerom – hore. Takto dochádza k levitácii magnetu. Ťažkosti pri implementácii teórie spočívajú v tom, že statické pole je nestabilné a nezaostruje sa v danom bode, takže nemusí byť schopné účinne odolávať gravitácii. Preto sú potrebné pomocné prvky, ktoré poskytnú magnetickému poľu dynamickú stabilitu, takže levitácia magnetu je pravidelným javom. Ako stabilizátory sa používajú rôzne techniky. Najčastejšie - elektrický prúd cez supravodiče, ale v tejto oblasti existuje ďalší vývoj.
Technická levitácia
V skutočnosti sa magnetická rozmanitosť vzťahuje na širší pojem na prekonanie gravitačnej príťažlivosti. Takže technická levitácia: prehľad metód (veľmi stručný).
S magnetickou technológiou sa zdá byť máloprišiel na to, ale existuje aj elektrická metóda. Na rozdiel od prvého, druhý môže byť použitý na manipuláciu s výrobkami vyrobenými z rôznych materiálov (v prvom prípade iba magnetizovaných), dokonca aj s dielektrikami. Rozlišuje sa aj elektrostatická a elektrodynamická levitácia.
Možnosť častíc pod vplyvom svetlapohyb predpovedal Kepler. A existenciu ľahkého tlaku dokázal Lebedev. Pohyb častice v smere svetelného zdroja (optická levitácia) sa nazýva pozitívna fotoforéza a v opačnom smere - negatívna.
Levitácia je aerodynamická, odlišná odoptické je pomerne široko použiteľné v moderných technológiách. Mimochodom, „vankúš“ je jednou z jeho odrôd. Najjednoduchší vzduchový vankúš sa získa veľmi jednoducho – do nosného substrátu sa vyvŕta veľa otvorov a cez ne sa fúka stlačený vzduch. V tomto prípade vzduchový výťah vyrovnáva hmotnosť objektu a ten sa vznáša vo vzduchu.
Najnovšia metóda v súčasnosti známa vede je levitácia pomocou akustických vĺn.
Aké sú niektoré príklady magnetickej levitácie?
Spisovatelia sci-fi snívali o prenosných zariadeniach tejto veľkostis batohom, ktorý by mohol v značnej rýchlosti „levitovať“ človeka v smere, ktorý potrebuje. Veda sa doteraz vydala inou cestou, praktickejšou a schodnejšou – vznikol vlak, ktorý sa pohybuje pomocou magnetickej levitácie.
História supervlakov
Prvýkrát myšlienka kompozície s použitím lineárnehomotora, ktorý podal (a dokonca patentoval) nemecký inžinier-vynálezca Alfred Zein. A to bolo v roku 1902. Potom sa vývoj elektromagnetického odpruženia a vlaku, ktorý je ním vybavený, objavil so závideniahodnou pravidelnosťou: v roku 1906 Franklin Scott Smith navrhol ďalší prototyp v rokoch 1937 až 1941. Herman Kemper získal množstvo patentov na rovnakú tému a o niečo neskôr vytvoril Brit Eric Lazewaite funkčný prototyp motora v plnej veľkosti. V 60. rokoch sa podieľal aj na vývoji Tracked Hovercraft, ktorý sa mal stať najrýchlejším vlakom, no nikdy sa ním nestalo, pretože pre nedostatočné financovanie bol projekt v roku 1973 ukončený.
Len o šesť rokov neskôr, opäť v Nemecku,bol postavený magnetický levitačný vlak, ktorý získal licenciu na prepravu osôb. Skúšobná trať položená v Hamburgu mala necelý kilometer, no samotná myšlienka nadchla verejnosť natoľko, že vlak premával aj po uzavretí výstavy, pričom za tri mesiace dokázal prepraviť 50-tisíc ľudí. Jeho rýchlosť podľa moderných štandardov nebola taká vysoká - iba 75 km/h.
Nie výstava, ale komerčný maglev (takžepokrstený Magnet Train), premával medzi letiskom v Birminghame a železničnou stanicou od roku 1984 a vo funkcii zostal 11 rokov. Dĺžka trate bola ešte kratšia, len 600 m, a vlak sa zdvihol 1,5 cm nad trať.
japonská verzia
Následne nadšenie z vlakov namagnetická levitácia v Európe ustúpila. Ale koncom 90-tych rokov sa o ne začala aktívne zaujímať taká high-tech krajina ako Japonsko. Na jeho území už bolo položených niekoľko pomerne dlhých trás, po ktorých lietajú maglevy, využívajúc taký jav, ako je magnetická levitácia. Tá istá krajina drží aj rýchlostné rekordy týchto vlakov. Posledný z nich ukázal povolenú rýchlosť na viac ako 550 km/h.
Ďalšie vyhliadky na použitie
Na jednej strane sú maglevy atraktívne vďaka svojimschopnosti rýchleho pohybu: podľa teoretikov môžu byť v blízkej budúcnosti zrýchlené až na 1000 kilometrov za hodinu. Veď ich poháňa magnetická levitácia a brzdí ich len odpor vzduchu. Preto poskytnutie čo najaerodynamickejších obrysov kompozícii výrazne znižuje jej vplyv. Navyše, vďaka tomu, že sa nedotýkajú koľajníc, je opotrebovanie na takýchto vlakoch extrémne pomalé, čo je ekonomicky veľmi výhodné.
Ďalším plusom je zníženie efektu hluku:Maglevy sa v porovnaní s bežnými vlakmi pohybujú takmer nehlučne. Bonusom je v nich aj využitie elektriny, ktorá znižuje škodlivý vplyv na prírodu a ovzdušie. Navyše, magnetický levitačný vlak dokáže prekonať strmšie svahy, čím sa eliminuje potreba položiť železničné trate okolo kopcov a svahov.
Energetické aplikácie
Za rovnako zaujímavý praktický smer možno považovať rozšírené používanie magnetických ložísk v kľúčových komponentoch mechanizmov. Ich inštalácia rieši vážny problém opotrebovania východiskového materiálu.
Ako viete, klasické ložiská sa opotrebúvajúpomerne rýchlo - neustále zažívajú vysoké mechanické zaťaženie. V niektorých oblastiach znamená potreba výmeny týchto dielov nielen dodatočné náklady, ale aj vysoké riziko pre ľudí, ktorí stroj udržiavajú. Magnetické ložiská zostávajú v prevádzke mnohonásobne dlhšie, preto je ich použitie veľmi vhodné do akýchkoľvek extrémnych podmienok. Najmä v jadrovej energetike, veterných technológiách alebo priemyselných odvetviach sprevádzaných extrémne nízkymi/vysokými teplotami.
Lietadlá
Problém je, ako realizovať magnetickú levitáciu,To vyvoláva rozumnú otázku: kedy sa konečne vyrobí a predstaví pokrokovému ľudstvu plnohodnotné lietadlo, v ktorom bude použitá magnetická levitácia? Koniec koncov, existujú nepriame dôkazy, že takéto „UFO“ existovali. Vezmime si napríklad indické „vimany“ z najstarších čias alebo Hitlerove „diskové lietadlá“, ktoré sú nám bližšie v čase, využívajúce okrem iného elektromagnetické metódy organizácie zdvíhacej sily. Zachovali sa približné nákresy a dokonca aj fotografie pracovných modelov. Otázka zostáva otvorená: ako uviesť všetky tieto myšlienky do života? No moderní vynálezcovia ešte neprekročili hranice nie príliš životaschopných prototypov. Alebo je to možno stále príliš tajná informácia?
