ثبت رکورد جدید قوی‌ترین آهنربای مقاومتی جهان

دانشمندان آزمایشگاه ملی میدان قوی جاذبه که بخشی از دانشگاه ایالتی فلوریدا است، موفق شده‌اند قدرت جاذبه‌ی قوی‌ترین آهنربای مقاومتی جهان را به ۴۱.۴ تسلا ارتقاء بدهند. بعد از گذشت ۲ سال و نیم و صرف بودجه‌ی ۳.۵ میلیون دلاری برای ساخت، این آهنربای مقاومتی موفق شد رکورد ۳۸.۵ تسلا را افزایش دهد؛ این آهنربای فوق‌العاده قدرتمند در موضوعاتی نظیر تحقیقات پزشکی، واکنش‌های شیمیایی و حتی محاسبات کوانتومی به دانشمندان کمک خواهد کرد. گرِگ بی‌بینگِر، مدیر آزمایشگاه میدان قوی جاذبه، می‌گوید:

این آهنربای فوق قدرتمند به دانشمندان این امکان را می‌دهد که در زمینه‌ی علم مواد به فناوری‌ها و اکتشافات جدیدی دست یابند و درک ما از چگونگی عملکرد جهان را افزایش دهند.

آهنربای مقاومتی برخلاف آهنربای معمولی که عموماً در یخچال‌ها استفاده می‌شود، در صورتی که جریان الکتریکی وجود داشته باشند ایجاد خواهد شد؛ برای ایجاد این آهنربای فوق قدرتمند، ۳۲ مگاوات برق جریان مستقیم (DC) استفاده می‌شود. برای درک بیشتر قدرت ۴۱.۴ تسلایی این آهنربا، بار دیگر به آهنرباهای تعبیه‌شده در در یخچال نگاهی بیندازید؛ برای رسیدن به قدرت ۴۱.۱ تسلا، به بیش از ۴۰۰۰ عدد از این آهنرباها نیازمند هستید.

در آزمایشگاه ملی میدان جاذبه، گونه‌های دیگری از آهنربا نیز وجود دارد؛ از جمله‌ی می‌توان به آهنربای ابررسانا و همچنین الکترومغناطیس ۲۱ تسلایی که عموماً در دستگاه‌های MRI استفاده می‌شود، آهنربای هیبریدی ۴۵ تسلایی که ترکیبی از ویژگی‌های مقاومتی و ابررسانایی برای استفاده در مصارف قوی‌تر است، اشاره کرد.

آهنرباهای مقاومتی همانند آهنربای فوق قدرتمند آزمایشگاه ملی میدان جاذبه، ترکیبی از هادی‌های مسی و مواد عایق است که ساختاری مارپیچی دارند؛ با اعمال ولتاژ الکتریکی، جریان الکتریکی از این ساختار مارپیچی عبوری می‌کند و یک میدان مغناطیسی قوی در مرکز آهنربا به وجود می‌آورد. برای دستیابی به رکورد ۴۱.۴ تسلا، محققان از ترفندهایی استفاده کردند؛ آن‌ها چگالی جریان الکتریکی را بهبود بخشیدند و برای کاهش قیمت ساخت، قطعات مورد نیاز خود را از آهنرباهای قدیمی بازخرید کردند. جک تُت، طراح آهنربای این آهنربای فوق قدرتمند، می‌گوید:

این آهنربای بزرگ به ما این امکان را می‌دهد تا ۵۰ درصد سیم‌پیچ بیشتری در آن استفاده کنیم؛ این مسئله باعث افزایش قدرت و توزیع مؤثرتر میدان در داخل آهنربا می‌شود که منجر به ثبت یک رکورد جدید با استفاده از مواد اولیه یکسان می‌شود.

با وجود اینکه آهنرباهای هیبریدی، میدان مغناطیسی قوی‌تری ایجاد می‌کنند؛ اما استفاده از آهنرباهای مقاومتی راحت‌تر است.