Creati cuscinetti senza contatto unici da fisici russi. I ricercatori dell’Università Nazionale delle Ricerche Nucleari «MEPhI» hanno sviluppato un cuscinetto magnetico unico che contribuirà ad eliminare le perdite di energia a seguito dell’attrito. Secondo i ricercatori, il nuovo sviluppo differisce dagli analoghi per semplicità e flessibilità di progettazione, riporta il comunicato dell’ateneo.
I superconduttori, materiali con resistenza nulla alla corrente elettrica, vengono generalmente utilizzati per creare fili e cavi. Come hanno spiegato i ricercatori dell’Università Nazionale delle Ricerche Nucleari «MEPhI» hanno un’altra proprietà eccezionale, che viene utilizzata molto meno spesso: il diamagnetismo, cioè la capacità di spingere un campo magnetico fuori dal suo volume.
In termini più semplici, un magnete posto sopra la superficie di un superconduttore non può cadere, rimanendo sospeso a una certa altezza. Dopo aver studiato le caratteristiche magnetiche dei cosiddetti cavi superconduttori – nuovi compositi basati su superconduttori ad alta temperatura – un team di ricercatori dell’Istituto di Tecnologie Laser dell’Università Nazionale delle Ricerche Nucleari ha sviluppato sulla loro base un tipo fondamentalmente nuovo di cuscinetto senza contatto.
“L’effetto Meissner-Ochsenfeld, cioè il diamagnetismo dei superconduttori, consente di progettare varie tecniche utilizzando la levitazione magnetica stabile. I nostri studi hanno dimostrato che i nastri di superconduttori ad alta temperatura assemblati in pile possono essere utilizzati non solo come elementi portatori di corrente, ma anche per creazione di cuscinetti efficienti senza contatto di configurazione flessibile”, ha affermato il professor Igor Rudnev, professore dell’Istituto di Tecnologie Laser.
Secondo i fisici, il loro sviluppo prevede una ritenzione completamente senza contatto del rotore rispetto allo statore.
L’uso di un tale cuscinetto in motori, generatori e altri dispositivi con alberi rotanti eliminerà le perdite di energia dovute all’attrito e aumenterà la loro efficienza energetica.
L’uso di cavi superconduttori al posto dei tradizionali superconduttori massicci dà non solo un aumento della densità di corrente critica di un fattore 100, ma anche una seria semplificazione del design e la capacità di creare facilmente un cuscinetto della forma desiderata che soddisfi le caratteristiche della tecnologia progettata, hanno osservato i fisici russi.
Il fenomeno della levitazione magnetica, che si verifica quando un superconduttore interagisce con una sorgente di un campo disomogeneo, secondo i fisici può essere utilizzato, ad esempio, per creare trasporto a levitazione magnetica, motori migliorati, dispositivi di immagazzinamento dell’energia cinetica.
Questo lavoro è stato sostenuto da una sovvenzione del Fondo Russo di Scienze № 17-19-01527. Gli scienziati hanno ricevuto un brevetto per la progettazione del cuscinetto magnetico. In futuro i ricercatori dell’Istituto di Ingegneria Fisica di Mosca dell’Università Nazionale delle Ricerche Nucleari «MEPhI» intendono migliorare le caratteristiche tecniche del cuscinetto, adattandolo per l’uso in vari sistemi di alimentazione elettrica.
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