Recorde para o campo magnético estável mais forte 'quebrado' • The Register

Cientistas chineses afirmam ter quebrado o recorde de produção do campo magnético estável mais forte, pelo menos um milhão de vezes mais poderoso que o do planeta Terra, usando um sistema supercondutor.

O ímã híbrido foi descrito como sendo feito de uma inserção resistiva dentro de bobinas de material supercondutor. O campo magnético é mais forte na abertura circular ou furo do ímã, em forma de buraco de um donut, e mede 45,22 tesla (T), tornando-o um pouco mais forte do que o ímã híbrido de 45 T relatado pelo US National High Magnetic Laboratório de Campo (MagLab) em 1999.

Os projetistas do dispositivo, baseados nos Institutos de Ciências Físicas Hefei, uma instituição de pesquisa da Academia Chinesa de Ciências, disseram que o progresso se deve aos materiais do ímã.

"Para alcançar um campo magnético mais alto, inovamos a estrutura do ímã e desenvolvemos novos materiais", disse Guangli Kuang, professor e diretor acadêmico do Laboratório de Alto Campo Magnético do Steady High Magnetic Field Facility do Hefei Institutes of Physical Science (SHMFF). ), afirmou em comunicado.

“O processo de fabricação dos discos amargos também foi otimizado”, acrescentou. Sim, discos amargos.

Os detalhes do procedimento experimental exato e configuração são escassos. O laboratório publicou este gráfico, no entanto, registrando a força do campo magnético de seu ímã atingindo mais de 45 T:

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O diretor do MagLab, Gregory Boebinger, disse ao The Register: "O anúncio desta conquista histórica vem de engenheiros e cientistas talentosos em um dos maiores laboratórios magnéticos do mundo. Temos grande confiança no relatório e esperamos uma publicação científica completa que inclua os muitos detalhes técnicos sobre o ímã e a realização de 45,22T."

A criação de campos magnéticos fortes e estáveis ​​também envolve a geração de energia elétrica suficiente para excitar ímãs, explicou Boebinger. Observamos que o SHMFF disse que precisava de 26,9 MW para seu experimento recorde.

"Em 1999, o MagLab foi capaz de avançar o recorde mundial de 36T para 45T em grande parte devido ao fato de que a usina do MagLab era muito maior do que anteriormente dedicada à geração de poderosos campos magnéticos", continuou Boebinger.

"Antes da marca de 45 T, os eletroímãs líderes mundiais usavam cerca de 10 MW de potência. O MagLab usa mais de 30 MW para avançar o recorde para 45 T."

Ele continuou: "Desde 1999, vários laboratórios de ímãs em todo o mundo, incluindo o laboratório em Hefei, mas também dois laboratórios na Europa em Grenoble e Nijmegen, construíram a maior infraestrutura que torna possível atingir 45 T."

Para comparação, um imã de geladeira forte tem uma força de campo de cerca de 100 Gauss ou 0,01 T, tornando o imã híbrido mais de 4.500 vezes mais forte. O campo magnético da Terra é ainda mais fraco em 0,00003 T.

Existem ímãs tecnicamente capazes de atingir campos magnéticos ainda mais fortes, embora não sejam estáveis ​​como o produzido pelo sistema híbrido do SHMFF. Físicos do MagLab na Flórida, por exemplo, relataram que atingiram 100 T em 2012 usando um ímã multi-shot, mas o campo durou apenas 15 milissegundos.

Um estalo do ímã híbrido da China ... Crédito da imagem: SHMFF. Clique para ampliar

Produzir e manter campos magnéticos ultra-altos é difícil. Ímãs superfortes geralmente explodem em experimentos porque os materiais muitas vezes não conseguem suportar as forças criadas. Os físicos evitaram destruir o ímã multi-shot, apenas aplicando-o periodicamente com corrente elétrica para produzir um poderoso campo magnético.

Também é complicado manter as intensidades do campo magnético estáveis ​​para ímãs híbridos; eles precisam ser resfriados usando hélio líquido e um fluxo constante de água para produzir campos magnéticos estáveis. "O ímã [do SHMFF] é composto por um ímã externo supercondutor de 11,5 T dentro do qual está aninhado um ímã resistivo de 33,5 T. É esse ímã interno que consome toda a energia elétrica", disse Boebinger, explicando também por que é chamado de híbrido.