Chiny zbudowały najpotężniejszy na świecie magnes rezystancyjny, osiągając natężenie pola magnetycznego 42,02 tesli. Kamień milowy osiągnięto 22 września w ośrodku Steady High Magnetic Field Facility (SHMFF), będącym częścią Instytutów Nauk Fizycznych Hefei Chińskiej Akademii Nauk. To osiągnięcie po prostu przewyższa poprzedni rekord wynoszący 41,4 tesli, ustanowiony w 2017 roku przez amerykańskie National High Magnetic Field Laboratory (NHMFL) na Florydzie. Magnesy rezystancyjne, które opierają się na zwiniętych drutach metalowych, są kluczowym narzędziem w badaniach magnetycznych, umożliwiającym naukowcom badanie zaawansowanych materiałów i nowych zjawisk fizycznych.
Zastosowania w zaawansowanej nauce o materiałach
Magnesy o dużym polu mają kluczowe znaczenie w eksperymentach obejmujących złożone materiały, takie jak nadprzewodniki, które w ekstremalnie niskich temperaturach mogą przenosić prąd elektryczny bez wytwarzania ciepła odpadowego. Marc-Henri Julien, fizyk z Krajowego Laboratorium Intensywnych Pól Magnetycznych w Grenoble we Francji, przegląd najważniejszych wydarzeń rola silnych pól magnetycznych w odkrywaniu nowych stanów materii. Podobnie Alexander Eaton, fizyk z Uniwersytetu w Cambridge, zwraca uwagę, że wyższe pola magnetyczne znacząco poprawiają dokładność eksperymentu, ułatwiając wykrycie subtelnych zjawisk.
Wymagające, ale wszechstronne narzędzie
Według Joachima Wosnitza z Drezdeńskiego Laboratorium Wysokich Poli Magnetycznych, magnesy rezystancyjne mają tę zaletę, że utrzymują wysokie pola magnetyczne przez dłuższy czas. Ich zdolność do szybkiej regulacji siły magnetycznej czyni je idealnymi do szerokiego zakresu eksperymentów. Taka elastyczność wiąże się jednak z wysokimi kosztami. Niedawny rekordowy magnes wymagał 32,3 megawatów mocy, co czołowi badacze, tacy jak Eaton, podkreślali znaczenie posiadania silnego naukowego uzasadnienia zużycia energii.
Wyścig do wydajniejszych magnesów
Aby pokonać zapotrzebowanie na energię magnesów rezystancyjnych, naukowcy opracowują magnesy hybrydowe i nadprzewodzące, które zużywają mniej energii. Mark Bird, inżynier w NHMFL, wyjaśnia, że choć nowsze magnesy zapewniają wydajność, są drogie w budowie i wymagają skomplikowanych systemów chłodzenia. SHMFF pracuje już nad magnesem hybrydowym o mocy 55 tesli, co będzie ważnym krokiem w kierunku zrównoważonych narzędzi badawczych o dużym polu działania.
