Levitující grafit. Kredit: OIST.

Zná to každý, kdo k sobě přiblížil magnety stejným pólem. Působí na sebe odpudivou silou. Když jsou magnety silné, je silná i odpudivá síla. Pokud se do silného magnetického pole dostane diamagnetický materiál, tedy takový, co je magnetický jen v přítomnosti vnějšího magnetického pole, třeba uhlík nebo měď, tak dotyčný materiál levituje.

Jason Twamley. Kredit: OIST.

V dnešní době to už není nic moc výjimečného. Objevují se rozmanité komerční produkty, které levitují, od aplikací pro domácnost až po maglevy, co se řítí po magnetickém polštáři vytvořeného s pomocí výkonných supravodivých magnetů. Všechny tyto technologie mají ale společné to, že potřebují vnější zdroj energie. Pokud jde o supravodivé magnety, ty ještě potřebují kryogenní teploty, což je úžasný žrout energie.

Částice grafitu potažené křemenem (zeleně). Kredit: OIST.

Odborníci japonského institutu Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) přišli s pozoruhodnou technologií, která ve své základní podobě žádnou vnější energii nepotřebuje. Vyvinuli materiál, který je levný a dokáže levitovat nad magnetickými povrchy, aniž by potřeboval vnější energii.

Jason Twamley a jeho kolegové použili jako základ pro nový materiál starý dobrý grafit, který je sám o sobě vysoce diamagnetický, takže v magnetickém poli levituje. Má to ale háček. Grafit vydrží levitovat jen krátce. Elektrické proudy procházející skrz grafitem připraví systém o energii a grafit spadne.

Aby tento problém vyřešili, Twamley a spol. chemicky pokryli částice grafitu v materiálu vrstvou křemene, tedy oxidu křemičitého, což je elektrický izolant. Takto upravené částice grafitu smíchali s voskem a vyrobili plátky o velikost zhruba 1 centimetr čtvereční. V této úpravě zůstává grafit diamagnetický a zároveň nepodléhá zmíněnému problému s elektrickými proudy. Experimenty potvrdily, že výsledný materiál vydrží levitovat po dlouhou dobu. Podle vědců se může stát základem nových typů senzorů, například pro měření síly, zrychlení nebo gravitace.

Vimeo: The graphite composite plate floats above magnets - SPUSTIT ZDE

Video: Jason Twamley in Quantum Gravity in Lab Forum

Literatura

New Atlas 10. 4. 2024.

Applied Physics Letters 124: 124002.