`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Открыт новый класс расширяющихся магнитов

+11
голос

Новый класс магнитов, которые расширяют свой объем при размещении в магнитном поле и генерируют незначительное количество тепловых потерь во время сбора энергии, был обнаружен исследователями из Университета Темпл и Университета штата Мэриленд.

Исследователи, Харш Дип Чопра (Harsh Deep Chopra), профессор и завкафедрой машиностроения в Темпле, и Манфред Уаттиг (Manfred Wuttig), профессор материаловедения и инженерии в Мэрилендском университете, опубликовали свои выводы в журнале Nature.

Этот трансформационный прорыв может не только вытеснить существующие технологии, но и создать совершенно новые приложения из-за необычного сочетания магнитных свойств.

«Наши выводы в корне изменяют наши представления об определенном типе магнетизма, которые существуют с 1841 года», - сказал проф. Чопра.

В 1840 г. физик Джеймс Джоуль обнаружил, что магнитные материалы на основе железа изменяют свою форму, но не объем, при размещении в магнитном поле. Это явление называется «магнитострикция Джоуля», и с момента его открытия 175 лет назад все магниты характеризовались на этой основе.

«Мы открыли новый класс магнитов, которые мы называем «не-джоулевские магниты», показывающие большое изменение объема в магнитных полях, - сказал проф. Чопра. - Кроме того, эти не-джоулевские магниты обладают также замечательной способностью накапливать или преобразовывать энергию с минимальными тепловыми потерями».

«Реакция этих магнитов принципиально отличается от всего, что предусмотрено Джоулем, - добавил проф. Уаттиг. - Он думал, что магниты должны реагировать единообразно».

Проф. Чопра и проф. Уаттиг открыли, что когда они термически обрабатывают определенные сплавы на основе железа путем нагрева их в печи при температуре приблизительно 760 ᵒС в течение 30 минут, а затем быстро охлаждают их до комнатной температуры, материалы проявляют не-джоулевское поведение.

Исследователи обнаружили, что термически обработанные материалы содержали никогда ранее не обнаруживаемые микроскопические сотовые структуры, чьи реакции на магнитное поле являются основой не-джоулевской магнитострикции. «Знания об этой уникальной структуре позволит исследователям разработать новые материалы с аналогичными привлекательными свойствами», - сказал проф. Уаттиг.

Исследователи отметили, что обычные магниты могут быть использованы в качестве исполнительных механизмов только для приложения сил в одном направлении, так как они ограничены джоулевой магнитострикцией. Приложение сил даже в двух направлениях требует громоздких стеков магнитов, что увеличивает размер и уменьшает эффективность. Поскольку не-джоулевы магниты спонтанно расширяются во всех направлениях, то теперь компактные всенаправленные приводы могут быть легко реализованы.

Так как эти новые магниты также энергоэффективны, они могут быть использованы для создания нового поколения датчиков и приводов с пренебрежимо малыми потерями тепла, говорят исследователи. Эти магниты могут также найти применение в эффективных накопителях энергии, компактных миниатюрных приводах для аэрокосмической и автомобильной промышленности, биомедицине и в робототехнике, в приводах с ультранизкими тепловыми потерями для гидролокаторов и оборонной промышленности.

Поскольку эти новые магниты состоят из сплавов, которые свободны от редкоземельных элементов, они могут заменять существующие редкоземельные магнитострикционные сплавы, которые дороги и имеют худшие механические свойства, сказали исследователи.

Открыт новый класс расширяющихся магнитов

Никогда ранее не обнаруживаемые высокопериодические магнитные «клетки» или «домены» в железо-галлиевых сплавах, отвечающие за не-джоулевый магнетизм

+11
голос

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT