Ako viete, vďaka prevládajúcemu svetovému poriadku má Zem určité gravitačné pole a snom človeka bolo akýmkoľvek spôsobom ho prekonať. Magnetická levitácia je skôr fantastickým pojmom ako každodennou realitou.
Spočiatku to bolo chápané ako hypotetická schopnosť prekonať gravitáciu neznámym spôsobom a pohybovať ľuďmi alebo predmetmi vzduchom bez pomocného zariadenia. V súčasnosti je však pojem „magnetická levitácia“ už dosť vedecký.
Súčasne sa vyvíja niekoľko inovatívnych nápadov, ktoré vychádzajú z tohto fenoménu. A všetci v budúcnosti sľubujú veľké príležitosti na všestranné použitie. Pravda, magnetická levitácia sa nebude vykonávať pomocou mágie, ale s využitím veľmi špecifických úspechov fyziky, konkrétne časti študujúcej magnetické polia a všetkého, čo s nimi súvisí.
Celkom trochu teórie
Medzi ľuďmi vzdialenými od vedy existuje názor, že magnetická levitácia je riadeným letom magnetu. Tento výraz v skutočnosti znamená prekonanie gravitácie pomocou magnetického poľa. Jednou z jeho charakteristík je magnetický tlak a používa sa na „boj“ proti gravitácii.
Jednoducho povedané, keď gravitácia pritiahne predmet, magnetický tlak je nasmerovaný tak, že ho tlačí opačným smerom - nahor. Takže existuje levitácia magnetu. Ťažkosti pri implementácii teórie spočívajú v tom, že statické pole je nestabilné a nezaostruje sa v danom bode, takže nemusí úplne odolávať príťažlivosti. Preto sú potrebné pomocné prvky, ktoré poskytnú dynamickej stabilite magnetického poľa, takže levitácia magnetu je pravidelným javom. Ako stabilizátory sa používajú rôzne techniky. Najčastejšie - elektrický prúd cez supravodiče, ale v tejto oblasti existujú ďalšie trendy.
Technická levitácia
Magnetická rozmanitosť sa v skutočnosti vzťahuje na širší termín prekonania gravitačnej príťažlivosti. Takže technická levitácia: prehľad metód (veľmi stručný).
Zdá sa, že sme trochu vyriešili magnetickú technológiu, ale stále existuje elektrická metóda. Na rozdiel od prvého, druhý sa dá použiť na manipuláciu s výrobkami z rôznych materiálov (v prvom prípade iba magnetizovanými), dokonca aj dielektrikami. Elektrostatická a elektrodynamická levitácia je tiež oddelená.
Kepler predpovedal možnosť častíc pôsobiť pod vplyvom svetla. A existenciu ľahkého tlaku dokazuje Lebedev. Pohyb častice v smere svetelného zdroja (optická levitácia) sa nazýva pozitívna fotoforéza a v opačnom smere negatívny.
Aerodynamická levitácia, odlišná od optickej, je v súčasnosti v technológiách veľmi široko aplikovateľná. Mimochodom, „vankúš“ je jednou z jeho odrôd. Najjednoduchší vzduchový vankúš sa dá získať veľmi ľahko - do nosného substrátu sa vyvŕta veľa otvorov a cez ne sa fúka stlačený vzduch. V tomto prípade sila zdvíhania vzduchu vyvažuje hmotu predmetu a prudko stúpa vo vzduchu.
Poslednou metódou, ktorá je v súčasnosti veda známa, je levitácia pomocou akustických vĺn.
Aké sú príklady magnetickej levitácie?
Sci-fi snívalo o prenosných zariadeniach s veľkosťou batohu, ktorý by mohol „levitovať“ osobu v smere, ktorý potreboval so značnou rýchlosťou. Doteraz veda prešla inou cestou, praktickejšou a uskutočniteľnejšou - bol vytvorený vlak, ktorý sa pohybuje pomocou magnetickej levitácie.
Super Train History
Po prvýkrát predstavil nemecký vynálezca Alfred Zane (a dokonca patentoval) myšlienku kompozície používajúcej lineárny motor. A to bolo v roku 1902. Potom sa vývoj elektromagnetického odpruženia a vlak s ním vybavený objavili so závideniahodnou pravidelnosťou: v roku 1906 Franklin Scott Smith navrhol ďalší prototyp medzi rokmi 1937 a 1941. Herman Kemper dostal množstvo patentov na tú istú tému a o niečo neskôr vytvoril prototyp prototypu motora životnej veľkosti Brit Eric Eric Laiswaite. V 60. rokoch sa podieľal aj na vývoji modelu Tracked Hovercraft, ktorý mal byť najrýchlejším vlakom, ale neurobil sa, pretože projekt bol z dôvodu nedostatočného financovania v roku 1973 ukončený.
Až o šesť rokov neskôr a znovu v Nemecku bol postavený magnetický vankúšový vlak, ktorý získal preukaz cestujúceho. Skúšobná dráha, ktorá bola položená v Hamburgu, bola kratšia ako kilometer, ale táto myšlienka inšpirovala spoločnosť natoľko, že vlak fungoval aj po uzavretí výstavy a za tri mesiace sa podarilo prepraviť 50 000 ľudí. Jeho rýchlosť, podľa moderných štandardov, nebola tak veľká - iba 75 km / h.
Nejde o výstavu, ale o obchodnú muklovskú loď (ktorá sa volala vlak využívajúci magnet), od roku 1984 bežala medzi letiskom v Birminghame a železničnou stanicou a trvala 11 rokov. Chodník bol ešte kratší, iba 600 ma vlak stúpal 1, 5 cm nad vlak.
Japonská verzia
V budúcnosti sa napätie týkajúce sa vlakov s magnetickým vankúšom v Európe ustupuje. Na konci 90. rokov sa o ne však aktívne zaujímala taká vyspelá krajina ako Japonsko. Na jej území už bolo položených niekoľko pomerne dlhých trás, ktorými Maglev letí, využívajúc taký jav ako magnetická levitácia. Tá istá krajina vlastní aj vysokorýchlostné záznamy stanovené týmito vlakmi. Posledný z nich mal rýchlostný limit vyšší ako 550 km / h.
Vyhliadky na ďalšie využitie
Na jednej strane sú mudlovia atraktívni pre svoje rýchlo sa pohybujúce schopnosti: podľa výpočtov teoretikov ich možno v blízkej budúcnosti rozptýliť až na 1 000 kilometrov za hodinu. Napokon sú poháňané magnetickou levitáciou a spomaľuje sa iba odpor vzduchu. Poskytnutie maximálneho aerodynamického obrysu zloženiu preto výrazne znižuje jeho účinok. Navyše z dôvodu, že sa nedotýkajú koľajníc, je opotrebovanie takýchto vlakov mimoriadne pomalé, čo je ekonomicky veľmi výhodné.
Ďalším plusom je zníženie zvukových efektov: Muklovia sa pohybujú takmer ticho v porovnaní s konvenčnými vlakmi. Bonusom je aj použitie elektriny v nich, ktorá znižuje škodlivé účinky na prírodu a atmosféru. Okrem toho je vlak s magnetickým vankúšom schopný prekonať strmšie svahy, čo vylučuje potrebu položiť železničné trate obchádzaním kopcov a zostupov.
Energetické aplikácie
Nemenej zaujímavý praktický smer nemožno považovať za rozšírené použitie magnetických ložísk v kľúčových zložkách mechanizmov. Ich inštalácia rieši vážny problém opotrebovania východiskového materiálu.
Ako viete, klasické ložiská sa celkom rýchlo opotrebujú - neustále zažívajú vysoké mechanické zaťaženie. V niektorých oblastiach potreba výmeny týchto častí znamená nielen dodatočné náklady, ale aj vysoké riziko pre ľudí, ktorí vykonávajú servis mechanizmu. Magnetické ložiská zostávajú funkčné mnohokrát dlhšie, takže ich použitie je veľmi vhodné pre akékoľvek extrémne podmienky. Najmä v jadrovej energii, veternej technike alebo priemysle sprevádzané extrémne nízkymi / vysokými teplotami.
