Беспроводная магия: ученые научились включать и выключать магнетизм в немагнитных материалах

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Магнетизм — одно из самых удивительных и загадочных явлений природы, которое изучается человечеством с древних времен. Магнитные свойства материалов используются во многих областях техники, медицины, информатики и других. Однако, как правило, для создания и управления магнетизмом требуются провода, которые подключают материал к источнику электрического тока или напряжения. Это не только затрудняет манипуляцию магнитными объектами, но и приводит к потере энергии и нагреву схем.

Но что если бы можно было изменять магнитные свойства материалов без проводов, просто подавая напряжение на жидкость, в которой находится материал? Это бы открыло новые возможности для создания беспроводных магнитных устройств, которые могли бы работать в труднодоступных средах. Такой сценарий может показаться фантастикой, но он стал реальностью благодаря научному открытию, сделанному исследователями из Университета Автономного Барселоны (UAB) и Института материалов науки Барселоны (ICMAB) при сотрудничестве с Институтом микроэлектроники Барселоны CNM-CSIC синхротроном ALBA.

Тонкий слой нитрида кобальта (CoN) в жидкости с ионной проводимостью. Напряжение подается на жидкость через две платиновые пластины.
Тонкий слой нитрида кобальта (CoN) в жидкости с ионной проводимостью. Напряжение подается на жидкость через две платиновые пластины.
Автор: Zheng Ma Источник: phys.org

Исследователи смогли впервые изменить магнитные свойства тонкого слоя нитрида кобальта (CoN) — материала, который изначально не обладает магнетизмом — применяя электрическое напряжение без использования проводов. Для этого они поместили образец магнитного материала в жидкость с ионной проводимостью и подали напряжение на жидкость через две платиновые пластины, не подключая никаких проводов непосредственно к образцу. Это создало индуцированное электрическое поле, которое заставило азотные ионы покинуть CoN и вызвало появление магнетизма в образце, который изменился из немагнитного в магнитный. Индуцированные магнитные свойства можно модулировать в зависимости от приложенного напряжения и времени воздействия, а также от расположения образца. Также можно проводить временные или постоянные изменения в магнетизме, в зависимости от ориентации образца относительно наложенного электрического поля.

«Способность управлять магнетизмом образца в отсутствии проводного подключения, путем изменения напряжения представляет собой переломный момент в этой области исследований», — заявляет Жорди Сорт, исследователь ICREA в отделе физики UAB. «Это открытие может иметь применение в широком спектре областей, таких как биомедицина, для управления магнитными свойствами нанороботов без проводов, или в беспроводной информатике, для записи и стирания информации в магнитных картах памяти».

Беспроводное управление магнетизмом может иметь большое значение для развития нанороботов, которые могут перемещаться и выполнять задачи в живых организмах или других сложных средах. Например, такие нанороботы могут использоваться для доставки лекарств в определенные части тела, для диагностики или лечения заболеваний, для очистки от загрязнений или для ремонта поврежденных тканей. Беспроводное управление магнетизмом также может способствовать созданию более компактных и энергоэффективных компьютеров, которые могут хранить и обрабатывать информацию с помощью магнитных битов, а не электрических зарядов. Кроме того, беспроводное управление магнетизмом может иметь применение в области безопасности, например, для создания скрытых магнитных кодов или для защиты данных от несанкционированного доступа.

Беспроводное управление магнетизмом — это новый шаг вперед в понимании и использовании одного из самых удивительных явлений природы. Это открытие может стать основой для разработки новых технологий, которые будут способствовать прогрессу науки и общества.

6 комментариев

Добавить комментарий

a
Круто, блин. Подвели провода к жидкости, которая работает, как проводник для передачи напряжения на «образец» — и вот тебе «беспроводное соединение».
Ruby_Rougarou
Ну а как без среды подать напряжение на образец?
a
Как в трансформаторах создается напряжение в одной обмотке при подаче напряжения на другую?
1
Следующий логичный шаг — уменьшение количества носителей среды. Пусть посредником будет не жидкость а газ)
j
Какая профанация. БЕСПРОВОДНОЕ, ага. Просто вместо провода — проводящая жидкость, в КОТОРОЙ идут провода

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему яйца иногда чистятся идеально, а иногда скорлупа отходит вместе с белком?

Наверняка каждый сталкивался с такой ситуацией: варишь яйца, вроде бы всё делаешь одинаково, но результат каждый раз разный. Одни чистятся буквально за несколько секунд, скорлупа отходит...

Термоядерный синтез 70 лет запускали не с того конца: как работает найденный учеными «короткий путь» к энергии будущего

Главная задача управляемого термоядерного синтеза — получить электричество за счет слияния легких атомных ядер, в первую очередь изотопов водорода: дейтерия и трития. Когда два таких...

Почему ровно раз в 60 секунд проседают электросети по всему миру: ученые нашли уязвимость в обычной технике

В начале каждой минуты во всех крупных энергосистемах мира происходит одно и то же событие: частота электрического тока в сети немного падает, а через двадцать-тридцать секунд возвращается в...

Маленький бумбокс с запросами взрослой деки: как устроен японский Sanyo M7770K

Корпус переносной магнитолы Sanyo M7770K 1984 года (в отдельных модификациях — 1985 года) имеет габариты 430 x 120 x 89 мм, хотя в каталогах встречаются размеры 432 x 132 x 102 мм. Сухой...

Почему на реках появляются огромные вращающиеся ледяные круги

Обычно река замерзает от берегов: ледяные полосы постепенно становятся шире, пока между ними не исчезнет открытая вода. Но иногда посреди реки остаётся большая круглая льдина, отделённая от...

Ученые создали робопса под управлением клеток мозга человека: в тестах он обучился в 4 раза быстрее компьютерного ИИ

Современные роботы отлично справляются с физическим движением. Они уверенно ходят по неровной поверхности, бегают, прыгают и удерживают равновесие после толчков. Механическая часть и программы...