Japonya herhangi bir harici güç kullanmadan havaya yükselmeyi gösteriyor

[™ Admin]

Japonya herhangi bir harici güç kullanmadan havaya yükselmeyi gösteriyor

Japonya'nın Okinawa Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'nde (OIST) kuantum bilimi ve teknolojisinin teorik fiziği alanında araştırmacı olan Jason Twamley liderliğindeki Aresearch ekibi, herhangi bir harici enerji kaynağı kullanmadan havaya yükselmeyi başarıyla gösterdi. Ekip, gelecekte yerçekimsiz teknolojinin kapılarını açan bu başarıya ulaşmak için yeni bir malzeme geliştirdi.

Süper iletkenlerden veya diyamanyetik malzemelerden (manyetik alan tarafından itilebilenler) yapılmış nesneler mıknatısların üzerinde yüzebilir. Bu prensip aynı zamanda süperiletken mıknatısların güçlü bir manyetik alan oluşturduğu ve diyamanyetik malzemelerin havaya yükselerek trenler gibi nesnelerin yüksek hızlarda hareket etmesine izin verdiği manyetik kaldırmada da kullanılır.
Teknoloji aynı zamanda günlük kullanıma yönelik bir dizi gelişmiş sensör tasarlamak ve bilimi ilerletmek için de kullanılabilir.

Twamley'in laboratuvarı, ultra hassas sensörler geliştirmek için kullanılabilecek osilatörler oluşturmak için havada asılı kalan malzemeler kullanıyor. Bu osilatörlerin harici enerji kaynakları kullanmadan çalışmasını sağlamak, bunların konuşlandırılmasını kolaylaştırabilir ve OIST'teki araştırma ekibinin yapmak üzere yola çıktığı şey de budur. Karşılaştıkları bir dizi zorluktu.

Üstesinden gelinmesi gereken engeller

OIST araştırmacılarının hedeflediği cihaz 'sürtünmesiz' bir platformdu. Ancak sistem, harici bir güç kaynağı olmadığında zamanla enerji kaybedecektir. Dış kuvvetler salınımlı bir sistemin enerji kaybetmesine neden olduğundan buna "girdap sönümü" adı verilir.

Üstesinden gelinmesi gereken diğer engel sistemin kinetik enerjisini en aza indirmek olacaktır. Bu gereklidir çünkü sensör olarak kullanılacaksa sistemin hassasiyetini artırmaya yardımcı olabilir. Eğer kinetik hareket kuantum alanına kadar soğutulabilirse, bu aynı zamanda daha hassas ölçüm olanaklarının da önünü açabilir.

Bunu başarmak için araştırmacılar grafitten yeni bir malzeme geliştirmeye odaklandılar. Karbonun en kararlı formlarından biri olan grafit, iyi bir elektrik iletkenidir. Ancak ekip, mikroskobik grafit boncuklarını kimyasal olarak silikayla kaplayıp ardından balmumuyla karıştırarak grafiti bir yalıtkan haline getirdi. Bir basın bülteninde, bu değişikliğin enerji kayıplarını azaltmaya yardımcı olduğu ve böylece boşlukta havaya uçmasına izin verildiği belirtildi.

Soğutma hareketi

Deney düzeneğinde araştırmacılar platformun hareketini sürekli izledi. Hareketini azaltmak için geri beslemeli manyetik kuvvet kullandılar. Aslında ekip onun hareketini yavaşlatmayı başardı ve böylece onu da yavaşlattı.

Twamley basın bülteninde şöyle açıkladı: "Isı harekete neden olur, ancak sürekli olarak izleyerek ve sisteme düzeltici eylemler şeklinde gerçek zamanlı geri bildirim sağlayarak bu hareketi azaltabiliriz." "Geri bildirim, sistemin sönümleme oranını, yani sistemin ne kadar hızlı enerji kaybettiğini ayarlıyor; dolayısıyla sönümlemeyi aktif olarak kontrol ederek sistemin kinetik enerjisini azaltıyoruz ve sistemi etkili bir şekilde soğutuyoruz."

Araştırmacılar, sistemi daha da soğutarak platformlarının en hassas atomik gravimetrelerden (yerçekimini doğru bir şekilde ölçmek için atomik davranışı kullanan araçlar) daha iyi performans gösterebileceğine inanıyorlar.

Twamley, "Bu düzeyde bir hassasiyete ulaşmak, platformu titreşimler, manyetik alanlar ve elektriksel gürültü gibi dış etkenlerden izole etmek için titiz bir mühendislik gerektirir" diye ekledi. "Devam eden çalışmalarımız, bu teknolojinin tüm potansiyelini açığa çıkaracak şekilde bu sistemleri iyileştirmeye odaklanıyor."

Kaynak: IE