21.10.2025 Скопље
Кинески научници објавили су да су успешно произвели стабилно магнетно поље јачине 351.000 гауса (што одговара 35,1 тесли) помоћу потпуно суперпроводног магнета, чиме су поставили нови светски рекорд.
Овај изузетан научни подвиг могао би значајно да убрза комерцијализацију напредних суперпроводних научних инструмената, као што су спектрометри нуклеарне магнетне резонанце, наводе истраживачи.
Научници истичу да ово откриће пружа кључну техничку подршку за више врхунских области модерне технологије, укључујући фузионе магнетске системе, свемирску електромагнетну пропулзију, суперпроводно индукционо грејање, магнетну левитацију и високоефикасни пренос електричне енергије.
Магнет је развио Институт за физику плазме Кинеске академије наука (АСИПП), који се налази у Хефеју, у источној кинеској провинцији Анхуи, у сарадњи са Међународним центром за примењену суперпроводљивост у Хефеју, Институтом за енергију Националног свеобухватног научног центра Хефеј и Универзитетом Тсингхуа.
Рекорд из Хефеја не представља само технички успех, већ и доказ да се Кина позиционира као водећа сила у развоју суперпроводних и фузионих технологија.
Планета Земља сама по себи функционише као огроман магнет, стварајући геомагнетно поље јачине око 0,5 гауса. Поређења ради, овај нови кинески магнет има јачину од 351.000 гауса што је више од 700.000 пута јаче магнетно поље од Земљиног.
Суперпроводни магнети, израђени намотавањем специјалних суперпроводних материјала, могу да генеришу изузетно снажна магнетна поља, уз пренос електричне енергије потпуно без губитака. Управо таква својства омогућавају примену у најзахтевнијим областима науке и индустрије.
Истраживач Лиу Фанг из АСИПП-а објашњава да магнет користи технологију унутрашњих калемова од високотемпературних суперпроводника, који су коаксијално повезани са спољашњим магнетима израђеним од нискотемпературних суперпроводника.
Суперпроводници су материјали који могу да проводе електричну струју без икаквог отпора када се охладе испод одређене температуре. Међутим, не понашају се сви исто — зато се деле на нискотемпературне и високотемпературне суперпроводнике.
Нискотемпературни су „класични“ суперпроводници који морају да се охладе на врло ниске температуре, често близу апсолутне нуле (−273 °Ц). У пракси се хладе течним хелијумом. Такви су, на пример, материјали попут ниобијум–титанијума и ниобијум–калаја.
Они су стабилни и веома поуздани, па се користе у МРИ апаратима, акцелераторима честица и нуклеарним реакторима.
Високотемпературни суперпроводници су новије генерације материјала, откривене тек 1980-их. Они постају суперпроводници на знатно вишим температурама – око −200 °Ц, што значи да се могу хладити течним азотом, који је много јефтинији и лакши за употребу од хелијума.
Примери су итријум–баријум–бакар–оксид и бизмут–стронцијум–калцијум–бакар–оксид (BSCCO).
У кинеском експерименту, научници су комбиновали обе врсте: унутрашњи слојеви магнета прављени су од високотемпературних суперпроводника, који подносе огромна оптерећења и висока магнетна поља, док су спољашњи слојеви направљени од нискотемпературних суперпроводника, који обезбеђују стабилност и контролу.
Тим је, такође, успешно савладао више изазова који прате овакве екстремне експерименте, укључујући концентрацију механичког напрезања, ефекте струја које стварају заштитна поља, као и спрегу више физичких поља у условима ниских температура и високих магнетних вредности.
Ове иновације значајно су унапредиле механичку стабилност и електромагнетне перформансе магнета у екстремним окружењима.
Током експеримента, магнет је активиран до јачине од 35,1 теслу, стабилно је радио 30 минута, након чега је безбедно демагнетизован — потпуно потврђујући поузданост коришћене технологије.
Постигнута магнетна јачина од 351.000 гауса надмашила је претходни светски рекорд од 323.500 гауса и тиме оборила границе досадашњих истраживања.
Овакви магнети представљају кључне компоненте уређаја за магнетно затварање плазме, који стварају тзв. „магнетну кавезну структуру“ неопходну за безбедно задржавање плазме високих температура током процеса фузионе реакције.
Институт АСИПП се већ дуги низ година бави истраживањима у области фузионе енергије и у последње време је постигао потпуну локализацију производње суперпроводних материјала, уређаја и система.
Као главни кинески партнер у међународном пројекту ИТЕР (International Thermonuclear Experimental Reactor), овај институт преузео је више пакета набавки и развојних задатака, укључујући суперпроводнике, корективне завојнице и доводне магнетне системе.
Такви пројекти могли би у наредним деценијама да отворе пут ка чистој, готово бесконачној енергији и потпуно промене начин на који човечанство производи и користи електричну енергију.
Припремила А.Ђ.
