علمی، پژوهشی و فناوری

ژاپن، ماشین‌ها را از داشتن موتور و باتری بی‌نیاز کرده است!

به گزارش پایگاه خبری علم و فناوری : امروزه خودروها برای حرکت از باتری و موتور استفاده می‌کنند، اما این روش بسیار ناکارآمد است؛ زیرا غلبه بر اصطکاک و گرانش بیشتر انرژی را می‌گیرد. اما ژاپن به‌تازگی راه‌حل بسیار نوآورانه‌ای ارائه داده که می‌تواند مفید واقع شود؛ چیزی که در واقع نوعی شناور مغناطیسی است و می‌تواند پایانی برای همه موتورهای هیدروژنی در نظر گرفته شود.

جایگزینی شناور مغناطیسی با باتری و موتور

آیا استفاده از شناور مغناطیسی نیاز به باتری و موتور را برطرف می‌کند؟ این سوالی است که با تولید شناور مغناطیسی برای ما مطرح می‌شود.

گروهی از محققان ژاپنی وابسته به واحد ماشین کوانتومی مؤسسه علم و فناوری اوکیناوا OIST گزارش دادند مسیری ایجاد کرده‌اند که می‌تواند شناور مغناطیسی فراهم می‌آورد که نیازی به نیروی تعمیر و نگهداری خارجی ندارد.

البته منظور آن است که فقط هنگام راه‌اندازی به قدرت نیاز دارد؛ اما پس از آن، اجسام از جمله خودروها، با حرکت بر روی آن (بدون استفاده از هر نوع انرژی رانش دیگری مانند باتری یا موتور) کار خواهند کرد.

اختراع انقلابی

در مورد جزئیات این اختراع انقلابی باید گفت در یک سطح، شناور مغناطیسی باعث می‌شود اجسام و اتومبیل‌ها چندسانتی متر بالاتر از مسیر قبل حرکت کنند. این کار در واقع اصطکاک را از بین می‌برد، بنابراین خودرو بدون نیاز به باتری، موتور یا هر نوع نیروی رانش مکانیکی یا الکتریکی می‌تواند حرکت کند.

برای دستیابی به این اثر، ماشین باید از مواد دیامغناطیس ساخته شود، سپس آهن‌رباها در امتداد مسیرها میدان مغناطیسی شدیدی را ایجاد می‌کنند که باعث می‌شود جسم روی سطح شناور شود و برای تولید این میدان مغناطیسی است که انرژی اولیه موردنیاز است.

قطار Maglev

یکی از مثال‌هایی که در آن جابه‌جایی مغناطیسی اعمال می‌شود، قطار Maglev است که در آن آهن‌رباهای الکترومغناطیسی قدرتمند ابررسانا قطارهایی را که بدون موتور یا باتری حرکت می‌کنند، هدایت می‌کنند. بااین‌حال، این قطار برای بالا نگه‌داشتن آن به برق مداوم نیاز دارد. چون اگر برق قطع شود، میدان مغناطیسی که قطار روی آن شناور است، خاموش می‌شود.

اکنون دانشمندان OIST این روش را ارتقا داده و آن را به‌گونه‌ای طراحی کرده‌اند که در لحظه راه‌اندازی سیستم برای ایجاد میدان مغناطیسی فقط به الکتریسیته نیاز دارد.

برای این کار از گرافیت پودر شده استفاده کردند که یک ماده کربن متبلور است. آنها طی یک فرایند شیمیایی، خمیری را با مخلوط‌کردن آن با موم ایجاد کردند و به‌این‌ترتیب، محققان صفحه‌ای ساختند که زیر آن چندین آهن‌ربا وجود دارد که در یک شبکه پیوسته قرار گرفته‌اند.

شبکه پیوسته

به گزارش ecoticias شبکه پیوسته آن قدر قدرتمند هست که باعث ایجاد اثر شناور مغناطیسی شود. به‌این‌ترتیب میز برای جابه‌جایی اجسام با حذف اصطکاک تنظیم می‌شود و حرکت را برای کاربردهایی مانند حمل‌ونقل بدون باتری یا موتور به‌عنوان حرکت‌دهنده کارآمدتر می‌کند؛ بنابراین شناور مغناطیسی قبل از آنکه فراگیر شود باید بتواند بر چالش‌های موجود غلبه کند.

البته در حال حاضر نمونه آزمایشی ابعاد کوچکی دارد. اما برای رساندن آن به مقیاس واقعی یعنی جایی که بتواند کاربرد عملی داشته باشد، چند مشکل در خصوص آن باید حل شود. اولین مورد هم آن است که انرژی جنبشی در سطح باید کاهش یابد.

میرایی گردابی

این کاهش برای خودکفایی بیشتر و تولید در اندازه‌های کلان ضروری است. مشکل دیگری که اندازه واقعی ایجاد می‌کند، به‌اصطلاح میرایی گردابی است.

میرایی گردابی سیستمی در حال نوسان با نیروهای خارجی است که باگذشت زمان این حالت را از دست می‌دهد. بنابراین باید راهی برای جلوگیری از کاهش انرژی گرافیت غوطه‌ور در میدان مغناطیسی یافت.

در نتیجه، با تولید شناور مغناطیسی مانند گذشته نیازی به استفاده از موتور و باتری نخواهد بود؛ البته زمانی که محدودیت‌هایی که به همراه دارد برطرف شود. ازآنجایی‌که موانعی مانند اصطکاک و جاذبه را که باعث کاهش کارایی حرکت خودروها می‌شود از بین می‌برد.