Como você sabe, devido à ordem mundial predominante, a Terra tem um certo campo gravitacional, e o sonho de uma pessoa sempre foi superá-lo por qualquer meio. Levitação magnética é um termo fantástico e não a realidade cotidiana.
Inicialmente, era entendida como uma capacidade hipotética de superar a gravidade de uma maneira desconhecida e de mover pessoas ou objetos pelo ar sem equipamento auxiliar. No entanto, agora o conceito de "levitação magnética" já é bastante científico.
Várias idéias inovadoras estão sendo desenvolvidas ao mesmo tempo, baseadas neste fenômeno. E todos eles no futuro prometem grandes oportunidades para uso versátil. É verdade que a levitação magnética não será realizada pela mágica, mas usando as realizações muito específicas da física, ou seja, a seção que estuda os campos magnéticos e tudo o que está relacionado a eles.
Um pouco de teoria
Entre pessoas distantes da ciência, existe uma opinião de que a levitação magnética é um vôo guiado de um ímã. De fato, este termo significa superar o assunto da gravidade usando um campo magnético. Uma de suas características é a pressão magnética e é usada para "lutar" contra a gravidade.
Simplificando, quando a gravidade puxa um objeto para baixo, a pressão magnética é direcionada de modo que o empurre na direção oposta - para cima. Portanto, há uma levitação de um ímã. A dificuldade em implementar a teoria é que o campo estático é instável e não se concentra em um determinado ponto; portanto, pode não resistir totalmente à atração. Portanto, são necessários elementos auxiliares que darão estabilidade dinâmica ao campo magnético, de modo que a levitação do ímã seja um fenômeno regular. Como estabilizadores, várias técnicas são usadas. Na maioria das vezes - uma corrente elétrica através de supercondutores, mas existem outros desenvolvimentos nessa área.
Levitação técnica
Na verdade, a variedade magnética se refere ao termo mais amplo de superação da atração gravitacional. Levitação técnica: uma revisão de métodos (muito breve).
Parece que resolvemos um pouco a tecnologia magnética, mas ainda existe um método elétrico. Diferentemente do primeiro, o segundo pode ser usado para manipular produtos de uma variedade de materiais (no primeiro caso, apenas magnetizados), até dielétricos. Levitação eletrostática e eletrodinâmica também são separadas.
A possibilidade de partículas sob a influência da luz realizarem movimento foi prevista por Kepler. E a existência de leve pressão é comprovada por Lebedev. O movimento de uma partícula na direção da fonte de luz (levitação óptica) é chamado fotoforese positiva e, na direção oposta, negativo.
A levitação aerodinâmica, diferente da óptica, é amplamente aplicável nas tecnologias atuais. A propósito, o "travesseiro" é uma de suas variedades. A almofada de ar mais simples é muito fácil de obter - muitos furos são feitos no substrato do transportador e o ar comprimido é soprado através deles. Nesse caso, a força de elevação do ar equilibra a massa do objeto e se eleva no ar.
O último método conhecido pela ciência no momento é a levitação usando ondas acústicas.
Quais são alguns exemplos de levitação magnética?
A ficção científica sonhava com dispositivos portáteis do tamanho de uma mochila que poderiam "levitar" uma pessoa na direção que ele precisava com velocidade considerável. Até agora, a ciência tomou um caminho diferente, mais prático e viável - foi criado um trem que se move usando levitação magnética.
História do Super Train
Pela primeira vez, a idéia de uma composição usando um motor linear foi submetida (e até patenteada) pelo inventor alemão Alfred Zane. E isso foi em 1902. Depois disso, o desenvolvimento da suspensão eletromagnética e do trem equipado com ela apareceu com invejável regularidade: em 1906, Franklin Scott Smith propôs outro protótipo, entre 1937 e 1941. Herman Kemper recebeu várias patentes sobre o mesmo assunto e, um pouco mais tarde, o britânico Eric Laiswaite criou um protótipo de motor em tamanho real. Nos anos 60, ele também participou do desenvolvimento do Tracked Hovercraft, que deveria ser o trem mais rápido, mas não o fez, porque o projeto foi encerrado em 1973 devido ao financiamento insuficiente.
Apenas seis anos depois, e novamente na Alemanha, um trem de almofada magnética foi construído, que recebeu uma licença de passageiro. A pista de testes, realizada em Hamburgo, tinha menos de um quilômetro de comprimento, mas a idéia inspirou tanto a sociedade que o trem também funcionou após o encerramento da exposição, tendo conseguido transportar 50 mil pessoas em três meses. Sua velocidade, para os padrões modernos, não era tão grande - apenas 75 km / h.
Não uma exposição, mas um trouxa comercial (como era chamado o trem usando um ímã), funcionava entre o Aeroporto de Birmingham e a estação ferroviária desde 1984, e durava 11 anos. O caminho era ainda mais curto, apenas 600 m, e o trem subia 1, 5 cm acima do trem.
Versão japonesa
No futuro, a empolgação com os trens de almofada magnética na Europa diminuiu. Mas, no final dos anos 90, um país de alta tecnologia como o Japão se interessava ativamente por eles. Em seu território, várias rotas bastante longas já foram traçadas ao longo das quais os Maglev voam, usando um fenômeno como a levitação magnética. O mesmo país também possui recordes de alta velocidade estabelecidos por esses trens. O último deles mostrou um limite de velocidade superior a 550 km / h.
Perspectivas de uso adicional
Por um lado, os trouxas são atraentes por suas capacidades de movimentação rápida: de acordo com os cálculos dos teóricos, eles podem ser dispersos até 1.000 quilômetros por hora em um futuro próximo. Afinal, eles são movidos por levitação magnética e apenas a resistência do ar diminui. Portanto, dar o contorno aerodinâmico máximo para a composição reduz bastante seu efeito. Além disso, devido ao fato de não tocarem nos trilhos, o desgaste desses trens é extremamente lento, o que é economicamente muito rentável.
Outra vantagem é a redução do efeito sonoro: os trouxas se movem quase silenciosamente em comparação com os trens convencionais. Um bônus também é o uso de eletricidade neles, o que reduz os efeitos nocivos sobre a natureza e a atmosfera. Além disso, o trem de almofada magnética é capaz de superar encostas mais íngremes, o que elimina a necessidade de estabelecer trilhos de trem que contornam colinas e descidas.
Aplicações de energia
Nenhuma direção prática menos interessante pode ser considerada o uso generalizado de rolamentos magnéticos nos principais componentes dos mecanismos. Sua instalação resolve o grave problema de desgaste do material de origem.
Como você sabe, os rolamentos clássicos se desgastam rapidamente - eles constantemente experimentam altas cargas mecânicas. Em algumas áreas, a necessidade de substituir essas peças significa não apenas custos adicionais, mas também um alto risco para as pessoas que atendem ao mecanismo. Os rolamentos magnéticos permanecem operacionais muitas vezes por mais tempo, portanto, seu uso é muito recomendável para quaisquer condições extremas. Em particular, em energia nuclear, tecnologia eólica ou indústrias, acompanhada por temperaturas extremamente baixas / altas.
