Ученые используют лазер для перемещения графитового плавающего диска [видео]

Исследователи Масаюки Кобаяши и Дзиро Абэ из Университета Аояма Гакуин в Японии опубликовали довольно интригующее исследование. На изображениях, показанных выше, показан графитовый диск, который плавает по принципам магнитной левитации. Само по себе это не является чем-то новым, так как многие объекты были подняты таким образом, включая поезда. Однако в этом эксперименте есть различие: впервые кто-то использовал простую лазерную указку для перемещения объекта такого типа.

С научной точки зрения, это исследование представляет подвиг, которым мы можем управлять чем-то, пойманным в ловушку в магнитных полях в режиме реального времени, не касаясь этого, преобразовывая энергию от внешнего источника (свет лазерной указки) в движение. В видео вы можете увидеть графит, вращающийся со скоростью до 200 об / мин, используя только солнечный свет.

Как это работает и для чего это нужно?

По мнению экспертов, левитация происходит благодаря физическим свойствам графита, который способен отталкивать магнитные поля (диамагнетизм) с большей силой, чем сила тяжести. Движение происходит потому, что лазерная указка помогает контролировать температуру диска, что влияет на восприимчивость графита к магнетизму.

Вверху (а) графит вращается вокруг своей оси, а под (б) тепловое изменение, вызванное лазером (Источник изображения: Reproduction / Phys.Org)

При повышении температуры высота пространства для левитации уменьшается, и наоборот. На атомном уровне лазер увеличивает число термически возбужденных атомов, и чем их больше, тем слабее становится диамагнитная сила графита. Таким образом, лазер делает дестабилизацию одной стороны диска, заставляя его двигаться.

Кроме того, располагая источник тепла в центре объекта, он может вращаться с максимальной скоростью 200 об / мин и может быть полезен, например, при конструировании легких турбин. Исследователи также считают, что этот эксперимент может способствовать появлению экологически чистых генераторов и более дешевой, чистой системы транспортировки загрязняющих веществ.