Японцы создали парящий «ковер» из графита

Команда уже умела выстраивать диамагнитные частицы в одном направлении — фокусируясь на энергии, зависящей от ориентации частицы, и создавая магнитное поле с выгодным энергетическим минимумом, который разворачивал частицы нужным образом, будто выстраивая их по невидимой команде.

Чтобы применить этот метод к графиту, ученые сначала химически нанесли на каждую частицу тонкий слой стекла, чтобы заблокировать проводимость, затем смешали частицы с вязкой водой в суспензию и залили эту смесь в форму со сверхпроводящим магнитом. Чашку вращали с точно подобранной скоростью, чтобы вязкость жидкости и сила магнитного поля совместно выстроили частицы в одном общем направлении, а затем дали суспензии медленно высохнуть, превратившись в твердую тонкую пластину.

Так получилось гибридное вещество на основе графита, где частицы одновременно изолированы друг от друга стеклянным слоем и при этом аккуратно выровнены.

Как отмечают авторы, при проверке диамагнитных свойств пластина показала стабильную левитацию над постоянными магнитами. Подавленная электропроводность позволила ей подолгу плавно колебаться в воздухе, почти не теряя энергию, напоминая миниатюрный ковер-самолет, зависший над столом.

Исследователи планируют связать эту разработку с новыми методами обнаружения на основе ядерного магнитного резонанса и магнитно-резонансной томографии, то есть МРТ. Уже сейчас левитирующий материал показал себя многообещающей платформой для сенсорных приборов, способных улавливать слабые внешние воздействия там, где обычные датчики бессильны.

«Во время записи движения левитирующей плиты произошло настоящее землетрясение. Когда она покачивалась вверх и вниз, мы зафиксировали огромный импульс, — рассказывает Такеда. — Это непреднамеренно стало нашим первым событием, позволившим нам зафиксировать землетрясение».

Получается, обычный кусочек графита, левитирующий над магнитом, случайно превратился в чувствительный прибор, способный улавливать колебания земной коры — открытие, которого никто из команды изначально не планировал.

Японские физики добились идеальной левитации графитового диска: видео

Создана левитирующая платформа для бесконтактной транспортировки: видео

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX