أقوى مغناطيس عالمياً.. الصين تحطم الرقم القياسي الأمريكي بقوة 42 تسلا

سجل باحثون في مختبر المجال المغناطيسي العالي التابع لمعاهد هيفاي للعلوم الفيزيائية في الصين رقمًا قياسيًا جديدًا أخيراً، عندما أنتج مغناطيسهم المقاوم مجالًا مغناطيسيًا ثابتًا بقوة 42 تسلا، وبفضل هذا الإنجاز، تفوقت الصين على الولايات المتحدة، التي كانت تحمل الرقم القياسي لأقوى مغناطيس مقاوم منذ عام 2017.

 والمغناطيسات المستخدمة في الحياة اليومية، من الأجهزة مثل مكبرات الصوت والألعاب إلى المعدات الطبية الراقية، هي في الأساس من نوعين: دائم وكهرومغناطيسي، وفق "إنترستينغ إنجينيرينغ".


والمغناطيس الدائم مصنوع من مواد مغناطيسية حديدية مثل الحديد والنيكل والكوبالت ومجموعاتها، وكما يوحي الاسم، تستمر المغناطيسات الدائمة في إنتاج مجال مغناطيسي بمجرد مغنطتها.
والمغناطيس الكهربائي مصنوع باستخدام ملفات من الأسلاك الموصلة وينتج مجالًا مغناطيسيًا فقط عندما يمر التيار من خلاله، وهذا يسمح بقدر أكبر من التحكم في المجال المغناطيسي لأنه يمكن إيقاف تشغيله أو تشغيله حسب الرغبة، ويمكن حتى تغيير قوته عن طريق تغيير التيار المار من خلاله.

أنواع المغناطيسات الكهربائية

المغناطيس المقاوم هو نوع من المغناطيسات الكهربائية المصنوعة باستخدام معادن مثل النحاس والألمنيوم، وبينما يمكن لهذه المغناطيسات أن تنتج مجالًا مغناطيسيًا كبيرًا، فإنها تنتج أيضًا حرارة بسبب المقاومة في الملفات الموصلة، وللتغلب على مشكلة المقاومة، لجأ العلماء أيضًا إلى مواد فائقة التوصيل، والتي يمكنها حمل التيار دون توليد الحرارة،  ومع ذلك، لا يمكن لهذه المغناطيسات أن تعمل إلا في درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق أو 273 درجة مئوية تحت الصفر.
وتوفر المغناطيسات المقاومة مرونة وتحكمًا أعلى وتنتج مجالات مغناطيسية أقوى من المغناطيسات الفائقة التوصيل.
ويستخدم النوع الثالث من المغناطيسات الكهربائية، وهو المغناطيس الهجين، تقنية المغناطيس المقاوم والموصل الفائق لتوليد مجالات مغناطيسية كبيرة.
ولا تنتج المغناطيسات الفائقة التوصيل أي حرارة ولكنها لم تتمكن من مطابقة المجالات المغناطيسية التي تنتجها المغناطيسات المقاومة.
سجل الباحثون في معاهد هيفاي للعلوم الفيزيائية التابعة للأكاديمية الصينية للعلوم رقمًا قياسيًا عالميًا  في 2022، للمغناطيس الهجين من خلال توليد مجال مغناطيسي بقوة 45.22 تسلا،  وبعد عامين، يحمل الفريق أيضًا الرقم القياسي للمغناطيسات المقاومة.

اكتشافات عبر المغناطيس

وأمضى العلماء والمهندسون في المعهد السنوات الأربع الماضية في ابتكار بنية المغناطيس المقاوم وتحسين إنتاجه. وعندما تم تشغيل المغناطيس، أنتج مجالًا مغناطيسيًا بقوة 42 تسلا، بينما استهلك 32.3 ميغاواط من الطاقة،  وهذا يعادل تقريبًا 43000 حصان.
ويمكن أن يساعد المغناطيس القوي الباحثين في إعداد ظروف أكثر قوة لإجراء تجاربهم واستكشاف الظواهر والقوانين الفيزيائية الأحدث.
ويعد المجال المغناطيسي العالي مكونًا أساسيًا لبحوث المواد ويعمل كأداة مهمة لاكتشافات جديدة.
وخمس دول فقط، بما في ذلك الولايات المتحدة والصين، لديها معاهد بحثية تعمل مع مجالات مغناطيسية عالية ثابتة، وحتى الآن، تم إجراء أكثر من 10 اكتشافات حائزة على جائزة نوبل باستخدام مجالات مغناطيسية عالية، ويمهد هذا الإنجاز الأخير الطريق للصين لتصبح مزودًا للمغناطيسات القوية للغاية.

المصدر: موقع 24