日本冲绳科学技术大学院大学科学家成功研制出一种近乎零摩擦的可自由悬浮旋转的石墨转子。这一成果解决了长期困扰宏观悬浮系统的“涡流阻尼”问题,为高精度测量和量子研究开辟了新途径。相关论文发表于新一期《通讯·物理》杂志。
人们看到物体飘浮在空中会惊叹不已,而科学家则将这种“失重”状态视为隔绝外界干扰的一种理想方式。对科学家而言,悬浮可将实验对象与外界干扰隔离,尤其在涉及转子等精密测量装置时意义重大。转子的扭矩和角动量可用于测量重力、气压、动量等物理量,但摩擦和阻力往往会干扰测量。若能让转子在无接触、自由悬浮的状态下运转,就能显著提升实验精度。
与依赖复杂光学或电学系统的微尺度装置不同,宏观系统可在常温下实现磁悬浮,结构更简单、环境适应性更强。然而,这类系统长期受涡流阻尼限制。导体在非均匀磁场中运动时会产生环状电流,形成抵抗运动的磁场,类似“磁性摩擦”,导致能量损耗和信号干扰。
此次,团队利用直径约1厘米的石墨圆盘和稀土磁体,设计出抗磁悬浮转子。通过实验和数学分析证明,只要系统具备完美轴对称性,就能完全消除涡流阻尼。如果能进一步减缓旋转速度,转子运动将进入量子态,为宏观量子研究提供新平台。
最新设计在理想条件下彻底消除了涡流阻尼。团队表示,改进后的自由悬浮转子有望成为毫米级乃至微米级高精度传感器核心部件,可用于高灵敏度陀螺仪,也可在低温下进入量子态,用于探索真空引力效应等宏观量子现象。
日本冲绳科学技术大学院大学科学家成功研制出一种近乎零摩擦的可自由悬浮旋转的石墨转子。这一成果解决了长期困扰宏观悬浮系统的“涡流阻尼”问题,为高精度测量和量子研究开辟了新途径。相关论文发表于新一期《通讯·物理》杂志。
人们看到物体飘浮在空中会惊叹不已,而科学家则将这种“失重”状态视为隔绝外界干扰的一种理想方式。对科学家而言,悬浮可将实验对象与外界干扰隔离,尤其在涉及转子等精密测量装置时意义重大。转子的扭矩和角动量可用于测量重力、气压、动量等物理量,但摩擦和阻力往往会干扰测量。若能让转子在无接触、自由悬浮的状态下运转,就能显著提升实验精度。
与依赖复杂光学或电学系统的微尺度装置不同,宏观系统可在常温下实现磁悬浮,结构更简单、环境适应性更强。然而,这类系统长期受涡流阻尼限制。导体在非均匀磁场中运动时会产生环状电流,形成抵抗运动的磁场,类似“磁性摩擦”,导致能量损耗和信号干扰。
此次,团队利用直径约1厘米的石墨圆盘和稀土磁体,设计出抗磁悬浮转子。通过实验和数学分析证明,只要系统具备完美轴对称性,就能完全消除涡流阻尼。如果能进一步减缓旋转速度,转子运动将进入量子态,为宏观量子研究提供新平台。
最新设计在理想条件下彻底消除了涡流阻尼。团队表示,改进后的自由悬浮转子有望成为毫米级乃至微米级高精度传感器核心部件,可用于高灵敏度陀螺仪,也可在低温下进入量子态,用于探索真空引力效应等宏观量子现象。
3月18日,中国经济信息社(以下简称中经社)垂直领域数字化应用系统发布仪式在北京举行。在发布仪式上,锚定建设“国家级经济信息旗舰”的目标,中经社推出了八大数字化应用系统。中经社此次发布的行 记者从国家航天局获悉,3月20日8时31分,探月工程四期鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空。科技日报记者 付毅飞 摄火箭飞行24分钟后,星箭分离,将鹊 3月21日,由安徽省工业和信息化厅指导、中国光伏行业协会主办、阳光电源股份有限公司承办的“PAT2024爱光伏一生一世”先进技术研讨会在合肥举办。光储高压先进技术发布会现场。阳光电源股份有 据英国《每日电讯报》网站3月18日报道,根据英国政府的新航空计划,首批电动飞行出租车将于2026年试飞。周一发布的《“飞行未来”行动计划》为飞行出租车在2030年广泛使用铺平道路。尽管在最初 3月23日,“天卫科技03星”暨“华祥苑壹号”卫星在厦门举行出征仪式,这是由厦门本土企业天卫科技制造研发的第三颗服务当地建设的商业卫星,标志着厦门航天卫星应用领域商业化、产业化发展更进一 3月22日,在2024低碳建筑产业论坛上,北京首例负碳示范建筑——首程时代中心负碳示范建筑正式亮相。活动现场,中国建筑节能协会、北京绿色交易所分别授予首程时代中心负碳示范建筑“零 。本文链接:近乎零摩擦的石墨转子研制成功http://www.sushuapos.com/show-2-13988-0.html
声明:本网站为非营利性网站,本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。
上一篇: “中国灯笼”结构聚合物轻松变身多种形态
下一篇: 科学家用人类干细胞构建出“类血细胞”