Создан мегамощный магнит размером меньше ладони

Впервые магнит размером с ладонь сравнился по силе с некоторыми из самых мощных магнитов в мире. Сильные магниты играют важную роль в науке и технике, находя применение во всем, от МРТ-сканирования до термоядерного синтеза. Самые мощные из них изготавливаются из сверхпроводников — материалов, проводящих электричество с почти идеальной эффективностью. Но сверхпроводящие магниты, создающие сильные магнитные поля, часто бывают громоздкими и могут достигать в высоту двухэтажного здания.

Поэтому учёные из Цюрихского технологического института в Швейцарии создали сверхпроводящий магнит, который по силе не уступает большим, но имеет диаметр всего 3,1 миллиметра. Они изготовили его, свернув тонкую ленту из керамического материала REBCO, который становится сверхпроводящим при охлаждении до чрезвычайно низких температур.

Команда приобрела ленту REBCO у коммерческой компании, а затем приступила к поиску оптимальной конструкции магнита, что включало изготовление и тестирование более 150 таких устройств. В конечном счёте разработчики остановились на конструкции, включающей две или четыре катушки из REBCO в форме блина, способные создавать магнитные поля силой 38 Тесла и 42 Тесла соответственно. Для сравнения, два магнита, которые в настоящее время создают самые сильные в мире стационарные магнитные поля, достигают около 45 Тесла, весят много тонн и потребляют до 30 мегаватт энергии. Но магнит швейцарской команды меньше ладони и потребляет менее 1 ватта энергии.

Учёные говорят, что их конечная цель — использовать свою разработку для ядерного магнитного резонанса, экспериментального метода, который использует магнитные поля для выявления структуры молекул лекарств и катализаторов. Исследователи надеются сделать свой магнит доступным для большего числа химиков. Однако пока что остаётся открытым вопрос, как контролировать электромагнитное поведение этих катушек.