Oamenii de știință folosesc laserul pentru a muta discul plutitor al grafitului [video]

Cercetătorii Masayuki Kobayashi și Jiro Abe de la Universitatea Aoyama Gakuin din Japonia au publicat un studiu destul de interesant. Ceea ce arată imaginile din video de mai sus este un disc de grafit care plutește după principiile levitației magnetice. Acest lucru în sine nu este nimic nou, deoarece multe obiecte au fost levitate în acest fel, inclusiv trenuri. Cu toate acestea, acest experiment are un diferențial: este prima dată când cineva utilizează un simplu indicator laser pentru a muta acest tip de obiect.

În termeni științifici, acest studiu introduce faptul că putem controla ceva prins în câmpuri magnetice în timp real și fără a-l atinge, transformând energia dintr-o sursă externă (lumina pointer laser) în mișcare. În videoclip puteți vedea rotitul grafitului cu o viteză de până la 200 rpm, folosind doar lumina solară.

Cum funcționează și pentru ce este folosit?

Potrivit experților, levitația are loc datorită proprietăților fizice ale grafitului, care este capabil să respingă câmpurile magnetice (diamagnetism) cu o forță mai mare decât gravitația. Mișcarea se întâmplă deoarece indicatorul laser ajută la controlul temperaturii discului, ceea ce afectează susceptibilitatea grafitului la magnetism.

În partea de sus (a), grafitul se rotește în jurul axei sale, iar mai jos (b) variația termică cauzată de laser (Sursa imaginii: Reproducere / Phys.Org)

Pe măsură ce temperatura crește, înălțimea spațiului de levitație scade, și invers. La nivel atomic, laserul crește numărul de atomi excitați termic și, cu cât este mai mare numărul acestora, cu atât devine mai slabă puterea diamagnetică a grafitului. Ceea ce face laserul, atunci este destabilizarea unei părți a discului, determinându-l să se miște.

În plus, prin poziționarea sursei de căldură în centrul obiectului, aceasta poate fi rotită cu o viteză maximă de 200 rpm și ar putea fi utilă în construcția de turbine cu motor luminos, de exemplu. Cercetătorii cred, de asemenea, că acest experiment ar putea contribui la apariția generatoarelor de energie verde și a unui sistem de transport mai scăzut, curat de poluanți.