Jak skrýt předměty v magnetickém poli
Novinové titulky o pohádkovém „plášti neviditelnosti“ jsou vzdálené realitě, přesto důkaz o možnosti magnetické neviditelnosti, jaký podali vědci z Elektrotechnického ústavu Slovenské akademie věd v Bratislavě, odborníky překvapil. Slovenským výzkumníkům se podařilo realizovat zařízení, které potvrzuje
teorii „magnetické neviditelnosti“ vyslovenou španělskými vědci, těm se
však nepodařilo jejich výzkum přesvědčivě převést do praktické podoby.
Myšlenka využít kombinaci supravodivých a feromagnetických materiálů na potvrzení možnosti magnetické neviditelnosti vznikla před několika lety v týmu profesora Alvara Sancheze na Universitat Autonoma v dosažení Barceloně, kde ji následně pokusili také realizovat, avšak bez výraznějších výsledků. O nich se v září roku 2011 dozvěděli slovenští vědci, viditelně zvyklí na improvizaci a hledání lacinějších řešení, a přišli s vlastním návrhem, který překonal očekávání.
Jak uvedl doc. ing. Fedor Gömöry, DrSc., s dalšími členy týmu – ukrajinským stážistou Mgr. Mykolou Solovyovem a Ing. Jánem Šoucem - dokázali navrhnout zařízení, které nepotřebuje teplotu -270 °C blízkou absolutní nule, ale vystačí si s tekutým dusíkem (-195 °C), a také místo špičkových supravodivých materiálů použili dostupnější surovinu na báze FeNiCr, s níž už v minulosti pracovali. Podle jeho slov cena spotřebního materiálu, použitého při opakovaném experimentu, by tak pravděpodobně nepřesáhla 2000 Kč. Jejich mimořádně důležitým přínosem však byly zkušenosti s numerickým výpočtem vhodných struktur a přesným měřením magnetického pole, jimž se už věnovali v minulosti, a toto know-how se v penězích vyjádřit nedá.
S prvními výsledky na svém experimentálním zařízení nebyli příliš spokojeni, proto je překvapila nadšená odpověď z Katalánska, stejně jako návrh na společné publikování objevu v prestižním mezinárodním časopise Science (Experimental Realization of a Magnetic Cloak, Science, vol. 335-2012, 1466-68). Podobný pokus se totiž zatím nikomu nepodařilo dotáhnout až do takového stadia.
Obal, který dokáže „skrýt“ předměty v magnetickém poli, funguje na základě protichůdných vlastností dvou materiálů: supravodič magnetické pole odtlačuje, naopak feromagnetická vrstva ho přitahuje. Experimentální obal zatím představuje malá trubička velikosti krejčovského náprstku (průměr 13 mm, délka 12 mm), která při správně volbě materiálu a rozměrů jednotlivých vrstev odvádí část magnetického pole tak, že měřící sonda zaznamená jen minimální změny.
A jaká je budoucnost vynálezu? Především je potřebné najít dostatek prostředků na další výzkum, který slovenští vědci vlastně ani neměli v plánu. Cílem je zdokonalit experimentální zařízení a hledat cesty, jak dosáhnout ještě lepší výsledky, vyzkoušet použití předmětů s jinou velikostí a jiným tvarem při jiných hodnotách magnetického pole. Podaří-li se najít efektivní řešení, praktické uplatnění by mohlo být všude, kde je potřebná izolace magnetického předmětu v jednosměrném poli, např. při vyšetření osoby s kardiostimulátorem v zařízení, pracujícím na principu magnetické rezonance. Oddělení prostoru s magnetickým polem a bez něj by však podle odborníků mohlo mít význam i v elektronice, při detekci chemikálií včetně výbušnin nebo v astronomii.
O problematice “výzkumu neviditelnosti“ a metamateriálech si můžete přečíst i v aktuálním dubnovém čísle časopisu TechMagazín.
