Ученые Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) прояснили физические механизмы магнитной левитации. Результаты исследования опубликованы в журналах "Materials Research Express", "Superconductor Science and Technology", "Journal of Physics: Conference Series".
По мнению авторов, это расширяет перспективы использования высокотемпературных сверхпроводников в создании новых двигателей, подшипников и кинетических накопителей энергии.
Наиболее часто сверхпроводники используют для создания проводов и кабелей. Это связано с их основным свойством – отсутствием сопротивления электрическому току. В отличие от обычных проводников, например, меди или алюминия, они абсолютно не нагреваются, если через них пропустить ток. Отсутствие нагрева означает, что энергия не теряется и эффективность работы кабеля в рабочем режиме практически равна ста процентам.
По словам ученых, сверхпроводники обладают еще одним исключительным свойством – они выталкивают магнитное поле из своего объема. А это значит, что на поверхность сверхпроводника не упадет помещенный над ним магнит. Он будет парить на некоторой высоте.
Эксперты отметили, что в силу квантовой природы сверхпроводящего состояния, магнит и сверхпроводник становятся "привязанными" друг к другу, независимо от перемещений относительно друг друга. Это явление называют магнитной левитацией. Ученые исследовали его на новых современных материалах - гибких сверхпроводящих ленточных композитах.
"Такие материалы обладают повышенными функциональными характеристиками по сравнению с традиционными объемными керамическими сверхпроводниками. Результаты наших обширных экспериментальных и теоретических работ прояснили физические механизмы магнитной левитации и показали безусловную перспективность использования высокотемпературных сверхпроводящих лент в магнито-левитационных системах", - прокомментировал руководитель Лаборатории сверхпроводимости и магнитных явлений Института Лазерных и плазменных технологий НИЯУ МИФИ профессор Игорь Руднев.
Результаты этих исследований, проведенных при поддержке Российского научного фонда (грант 17-19-01527), ученые НИЯУ МИФИ намерены развить уже в ближайшем будущем, применив их для создания магнито-левитационного транспорта, магнитных подшипников и сверхпроводящих двигателей.