Читать книгу Левитация, или Полёты камней и мегалитов в воздухе - Александр Матанцев - Страница 16

Магнитная левитация – это технология, позволяющая поднимать объекты в воздух с помощью магнитного поля. Само слово «левитация» происходит от английского «levitate», которое можно перевести как «парить» или «подниматься в воздух». Фактически, данное физическое явление позволяет преодолеть гравитацию без применения реактивной тяги или аэродинамики, как это осуществляется самолетами, вертолетами и дронами [28]. Условия, которые необходимо обеспечить, чтобы осуществить магнитную левитацию, могут отличаться. Существует несколько технологий, которые позволяют добиться эффекта парения [28].

– Электромагнитная.

– Диамагнитная.

– Сверхпроводниковая.

– Вихретоковая.

Живые существа тоже обладают свойствами диамагнетиков, поэтому под воздействием магнитного поля с высокой индукцией также могут парить. Примером этого является научный эксперимент с летающей лягушкой. Для некрупного земноводного достаточно создать индукцию больше 16 Тл, и лягушка начинает парить в воздухе на небольшой высоте.

Рис. 37

Рис. 37. Пример парения лягушки в магнитном поле [28]

Наиболее часто для малых объектов используется магнитная левитация.

С физической точки зрения левитация является устойчивым положением объекта в гравитационном поле. Фактически, сила тяжести компенсируется с силами, воздействующими на предмет, которые его поднимают. В определенной точке данные силы уравниваются, благодаря чему объекты зависают. То понятие, которое укладывается в слово «левитация» в чистом виде недостижимо, что давно является доказанным фактом. На деле парение объекта достигается только путем воздействия на него магнитного поля. При этом сам предмет, который зависает в воздухе, не обладает свойствами парить без внешнего воздействия. Он не сможет делать это абсолютно в любых условиях и на разной высоте. Он не сможет делать это абсолютно в любых условиях и на разной высоте.

Специалистам Лос-Аламосской национальной лаборатории Министерства энергетики США удалось создать рекордное магнитное поле – магнитная индукция составила 100 Тесла. Для сравнения: естественное магнитное поле нашей планеты в 2 миллиона раз меньше, а поле индукцией 16 Тесла способно за счёт магнитной левитации подвесить в воздухе лягушку [60]

Было бы удивительно, если бы «поезда на магнитной подушке» обошли стороной полупроводниковое производство. Летают – в патентах, имеющих самое прямое отношение к этому производству. Правда летают не поезда, а всего лишь унифицированная тара с кремниевыми пластинами (FOUP – front opening unified pod) от одной операции к другой.

Магнитная левитация может быть реализована тремя способами: с использованием постоянного магнита, электромагнита или сверхпроводящего магнита. Использование электромагнитной левитации лимитируется материалами с высокой электрической проводимостью и низкотемпературными применениями. Имеется два основных типа магнитной левитации. К первому относятся электромагнитные системы (EMS), ко второму – электродинамические системы (EDS).

Рис. 38

Рис. 38. Пример магнитной левитации [28]

В электромагнитных системах сила притяжения генерируется между нормальным электромагнитом и ферромагнитным проводником. Равновесное положение не стабильно. Чтобы гарантировать стабильность требуется использование системы автоматического контроля и управления.

Электродинамическая левитация основана на возникновении в проводящих материалах вихревых токов. Вихревые токи могут быть индуцированы переменным магнитным полем. Часть электродинамических систем базируется на силах, возникающих при взаимодействии между магнитным полем, генерируемым сверхпроводящими магнитами, и стационарными катушками, расположенными в направляющем пути. Другие варианты электродинамических систем основаны на силах, генерируемых переменным током, который индуцирует вариации магнитного поля. В электродинамической левитации используются силы отталкивания. Как следствие, она пассивно стабильна.

Полупроводниковая пластина по периферии снабжается прокладкой из магнитного материала, выполненной в виде кольца. Электромагнит формирует постоянное магнитное поле, взаимодействующее с магнитной прокладкой. Магнитное поле может изменять свое направление, чтобы поднимать или опускать кремниевую пластину.

Магнитного материала в кремниевой пластине нет, а магнитное поле образуется. Следовательно, используя внешнее магнитное поле, этой пластиной можно бесконтактно манипулировать. Как – это уже дело техники. Не правда ли, очень красивое техническое решение.