Учёные из Китая представили электромагнит, не использующий сверхпроводимость, который установил мировой рекорд — он создал устойчивое электромагнитное поле силой 42 Тл (тесла), побив предыдущий рекорд аналогичной американской установки на 0,6 Тл. Такое мощное магнитное поле необходимо как для разработки ещё более сильных магнитов, так и для решения множества актуальных материаловедческих задач.

Источник изображения: HFIPS

В последние годы создание мощнейших магнитных полей стало проще благодаря использованию сверхпроводимости. С учётом криогенного охлаждения это связано с меньшими затратами энергии на сам процесс и позволяет добиваться ещё более высоких значений напряжённости магнитного поля. Та же команда китайских учёных, например, с помощью гибридной сверхпроводящей магнитной установки два года назад достигла напряжённости магнитного поля в 45,2 Тл.

Однако использование обычных электромагнитов, иногда называемых резистивными (поскольку в их катушках ток испытывает сопротивление при циркуляции по контуру), в ряде случаев оказывается более выгодным. По крайней мере, для них не требуется криогенного оборудования, хотя без активного охлаждения обойтись всё равно нельзя — обмотка сильно нагревается. В таких случаях для оптимального охлаждения мощных электромагнитов был придуман магнит Биттера.

Пример одного из витков магнита Биттера из медной пластины. Источник изображения: Wikipedia

Магнит Биттера состоит из чередующихся слоёв проводящих и изолирующих материалов, в которых просверлены отверстия, создающие рисунок пространственной спирали. Магнитное поле в магните как бы фокусируется под ним, достигая запредельных значений, а по отверстиям с огромной скоростью циркулирует вода или другой хладагент, отводя тепло от обмоток. Китайские учёные смогли опередить своих коллег из США, создав более совершенную электромагнитную установку, и обещают в будущем превзойти этот результат.

Хотя появление жидких роботов предсказывалось ещё в культовых фильмах о мрачном постапокалиптическом будущем в прошлом веке, команду китайских и американских учёных нисколько не напугали подобные «прогнозы» — они создали робота, способного переходить из твёрдого состояния в жидкое и обратно.

Источник изображения: Matter

Группа учёных из нескольких научных институтов Китая совместно с американскими коллегами из Университета Карнеги-Меллона использовала магнитоактивную материю (т.н. MPTM), способную менять состояние из твёрдого в жидкое и обратно под воздействием магнитного поля.

Робот создан из магнитных неодим-железо-борных микрочастиц, интегрированных в галлий — металл, который плавится при почти комнатной температуре в 29,8 градуса Цельсия. Под воздействием магнитных полей с заданными характеристиками он теряет форму и плавится без специального источника тепла.