211service.com
Hoe een antimagneet te bouwen?
Een metamateriaal is een bizarre stof met eigenschappen die natuurkundigen naar wens kunnen afstemmen. Op een bepaalde manier afgestemd, kan een metamateriaal licht allerlei soorten gymnastiek laten uitvoeren door het rond objecten te sturen zodat ze onzichtbaar lijken.
Dit fenomeen, bekend als cloaking, zal een revolutie teweegbrengen in verschillende gebieden van de elektromagnetische wetenschap.
Maar metamaterialen kunnen meer. Een idee is dat metamaterialen naast elektromagnetische velden ook gewone oude magnetische velden moeten kunnen manipuleren. Een statisch magnetisch veld is immers slechts een elektromagnetische golf met een frequentie van nul.
Dus een magnetische onzichtbaarheidsmantel maken is niet zo'n gek idee.
Vandaag onthullen Alvaro Sanchez en vrienden van de Universitat Autonoma de Barcelona in Spanje het ontwerp van een mantel die dit kan.
De basisingrediënten zijn twee materialen; één met een doorlaatbaarheid die kleiner is dan 1 in één richting en één met een doorlaatbaarheid groter dan één in een loodrechte richting.
Materialen met deze permeabiliteiten zijn gemakkelijk te vinden. Supergeleiders hebben een permeabiliteit van 0 en gewone ferromagneten hebben een permeabiliteit groter dan 1.
De moeilijkheid is om een materiaal te maken met beide eigenschappen tegelijk. Sanchez en co lossen het probleem op met een ontwerp bestaande uit ferromagnetische schalen bedekt met een supergeleidende laag.
Het resultaat is een apparaat dat de buitenwereld volledig kan afschermen tegen een magneet erin.
Dat kan handig speelgoed zijn. Naarmate het supergeleidend wordt, zou zo'n apparaat plotseling ondoorzichtig worden voor een magnetisch veld erin. Voor een waarnemer zou het zijn alsof de magneet was uitgeschakeld.
Sanchez en co noemen hun apparaat een 'antimagneet' en zeggen dat het een aantal interessante toepassingen kan hebben: Antimagneetapparaten kunnen belangrijke voordelen bieden op gebieden zoals het verminderen van de magnetische handtekening van bloedvaten of het toestaan van patiënten met pacemakers of cochleaire implantaten om medische apparatuur te gebruiken op basis van magnetische Fifields, zoals magnetische resonantie beeldvorming of transcraneale magnetische stimulatie.
Het enige wat ze nu nog moeten doen is er een bouwen.
Referentie: arxiv.org/abs/1107.1647 : Antimagneten: magnetische velden beheersen met supergeleider-metamateriaalhybriden