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Erstellt den stärksten Elektromagneten der Welt

19.06.2019

Wissenschaftler des National High Magnetic Field Laboratory (MagLab) der Universität von Florida haben einen neuen Rekord für das stärkste permanente Magnetfeld aufgestellt, das von einem neuen Elektromagneten mit supraleitenden Spulen erzeugt wird. Im selben Labor befindet sich der frühere Inhaber dieses Rekords, ein Elektromagnet, der ein Feld mit einer Stärke von 45 Tesla erzeugt, und ein neuer Elektromagnet, der ein Feld mit einer Stärke von 45.5 Tesla erzeugt. Das klingt nicht nach einem großen Durchbruch, ebnet aber den Weg für noch stärkere Magnete auf Basis der Nutzung von Supraleitung.

Beachten Sie, dass Wissenschaftler seit langem starke Magnetfelder mit Induktoren erzeugen, die Solenoide genannt werden. Wenn ein elektrischer Strom durch die Windungen einer Spule fließt, erzeugt er ein Magnetfeld. Eine Erhöhung der Stärke des durch die Wicklungen fließenden Stroms führt zu einer Erhöhung des erzeugten Magnetfelds.

Der 45-Tesla-Elektromagnet war fast zwei Jahrzehnte lang der stärkste Gleichstrom-Elektromagnet. Dieses Gerät war das Schlüsselgerät, um das sich alle MagLab-Aktivitäten konzentrierten, aber in diesem Labor gibt es auch einen anderen Magneten mit Wicklungen „mit elektrischem Widerstand“, grob gesagt, eine Kupferspule, die ein Magnetfeld mit einer Stärke von 33.6 Tesla erzeugt. Die Wicklungen dieses Magneten haben eine Leistung von 31 MW, und um die erzeugte Wärme von ihnen abzuführen, müssen Tausende Liter vorgekühltes Wasser gepumpt werden.

Der im MagLab-Labor entwickelte neue Elektromagnet heißt "Little Big Coil 3", seine zusammengebaute Größe überschreitet nicht die Größe eines Bierglases. Seine supraleitenden Wicklungen bestehen nicht aus der traditionellen Zinn-Niob-Legierung, sondern aus einem neuen REBCO-Material (Seltenerd-Barium-Kupfer-Oxid), das bei höheren Temperaturen supraleitend wird. Die Dicke des Bandes aus diesem Material überschreitet nicht die Dicke eines menschlichen Haares, wodurch es sehr eng gewickelt werden kann. Die Wissenschaftler ersetzten das Isoliermaterial durch ein neues Material, das die Supraleitfähigkeit der Wicklungen nicht beeinträchtigt und das erzeugte Magnetfeld nicht verzerrt. Diese ganze Reihe von Maßnahmen ermöglichte es, die Stromdichte in den Wicklungen zu erhöhen und eine Rekordstärke des von ihnen erzeugten Feldes zu erreichen.

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Die Bedrohung des Erdmagnetfeldes durch Weltraummüll 01.05.2024

Immer häufiger hören wir von einer Zunahme der Menge an Weltraummüll, der unseren Planeten umgibt. Zu diesem Problem tragen jedoch nicht nur aktive Satelliten und Raumfahrzeuge bei, sondern auch Trümmer alter Missionen. Die wachsende Zahl von Satelliten, die von Unternehmen wie SpaceX gestartet werden, schafft nicht nur Chancen für die Entwicklung des Internets, sondern auch ernsthafte Bedrohungen für die Weltraumsicherheit. Experten richten ihre Aufmerksamkeit nun auf die möglichen Auswirkungen auf das Erdmagnetfeld. Dr. Jonathan McDowell vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics betont, dass Unternehmen rasch Satellitenkonstellationen aufbauen und die Zahl der Satelliten im nächsten Jahrzehnt auf 100 ansteigen könnte. Die schnelle Entwicklung dieser kosmischen Satellitenarmadas kann zu einer Kontamination der Plasmaumgebung der Erde mit gefährlichen Trümmern und einer Gefahr für die Stabilität der Magnetosphäre führen. Metallabfälle von gebrauchten Raketen können die Ionosphäre und Magnetosphäre stören. Beide Systeme spielen eine Schlüsselrolle beim Schutz und der Erhaltung der Atmosphäre ... >>

Verfestigung von Schüttgütern 30.04.2024

In der Welt der Wissenschaft gibt es viele Geheimnisse, und eines davon ist das seltsame Verhalten von Schüttgütern. Sie verhalten sich möglicherweise wie ein Feststoff, verwandeln sich aber plötzlich in eine fließende Flüssigkeit. Dieses Phänomen hat die Aufmerksamkeit vieler Forscher auf sich gezogen, und wir könnten der Lösung dieses Rätsels endlich näher kommen. Stellen Sie sich Sand in einer Sanduhr vor. Normalerweise fließt es frei, aber in manchen Fällen bleiben seine Partikel stecken und verwandeln sich von einer Flüssigkeit in einen Feststoff. Dieser Übergang hat wichtige Auswirkungen auf viele Bereiche, von der Arzneimittelproduktion bis zum Bauwesen. Forscher aus den USA haben versucht, dieses Phänomen zu beschreiben und seinem Verständnis näher zu kommen. In der Studie führten die Wissenschaftler Simulationen im Labor mit Daten aus Beuteln mit Polystyrolkügelchen durch. Sie fanden heraus, dass die Schwingungen innerhalb dieser Sätze bestimmte Frequenzen hatten, was bedeutete, dass sich nur bestimmte Arten von Schwingungen durch das Material ausbreiten konnten. Erhalten ... >>

Implantierter Gehirnstimulator 30.04.2024

In den letzten Jahren hat die wissenschaftliche Forschung auf dem Gebiet der Neurotechnologie enorme Fortschritte gemacht und neue Horizonte für die Behandlung verschiedener psychiatrischer und neurologischer Erkrankungen eröffnet. Eine der bedeutenden Errungenschaften war die Entwicklung des kleinsten implantierten Gehirnstimulators, der von einem Labor der Rice University vorgestellt wurde. Dieses innovative Gerät mit der Bezeichnung Digitally Programmable Over-Brain Therapeutic (DOT) verspricht, die Behandlungen zu revolutionieren, indem es den Patienten mehr Autonomie und Zugänglichkeit bietet. Das in Zusammenarbeit mit Motif Neurotech und Klinikern entwickelte Implantat führt einen innovativen Ansatz zur Hirnstimulation ein. Die Stromversorgung erfolgt über einen externen Sender mittels magnetoelektrischer Energieübertragung, sodass keine Kabel und großen Batterien erforderlich sind, wie sie bei bestehenden Technologien üblich sind. Dies macht den Eingriff weniger invasiv und bietet mehr Möglichkeiten, die Lebensqualität der Patienten zu verbessern. Zusätzlich zu seiner Verwendung in der Behandlung widerstehen ... >>

Die Wahrnehmung der Zeit hängt davon ab, was man betrachtet 29.04.2024

Die Forschung auf dem Gebiet der Zeitpsychologie überrascht uns immer wieder mit ihren Ergebnissen. Die jüngsten Entdeckungen von Wissenschaftlern der George Mason University (USA) erwiesen sich als recht bemerkenswert: Sie entdeckten, dass das, was wir betrachten, unser Zeitgefühl stark beeinflussen kann. Während des Experiments führten 52 Teilnehmer eine Reihe von Tests durch, bei denen die Dauer der Betrachtung verschiedener Bilder geschätzt wurde. Die Ergebnisse waren überraschend: Größe und Detailliertheit der Bilder hatten einen erheblichen Einfluss auf die Zeitwahrnehmung. Größere, weniger überladene Szenen erzeugten die Illusion einer Verlangsamung der Zeit, während kleinere, geschäftigere Bilder das Gefühl vermittelten, dass die Zeit schneller würde. Forscher vermuten, dass visuelle Unordnung oder Detailüberflutung die Wahrnehmung der Welt um uns herum erschweren können, was wiederum zu einer schnelleren Zeitwahrnehmung führen kann. Somit wurde gezeigt, dass unsere Zeitwahrnehmung eng mit dem zusammenhängt, was wir betrachten. Größer und kleiner ... >>

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Ultradünnes und flexibles elektrophoretisches Display 10.03.2013

E Ink brachte nicht nur einen Prototyp eines Telefons mit elektrophoretischem Bildschirm auf den MWC, sondern auch eine weitere seiner Entwicklungen, die zeigt, dass ultradünne und flexible elektrophoretische Displays für den Einsatz in elektronischen Geräten bereit sind.

Der Prototyp hat eine sehr geringe Dicke (wir sprechen natürlich vom Bildschirm selbst und nicht von der erschreckend dicken Box, mit der er verbunden ist). Das flexible Display kann in einen nicht ebenen Teil eines elektronischen Geräts oder eines Strukturelements eingebettet sein, das während des Gebrauchs gebogen wird.

Der geringe Stromverbrauch des E-Ink-Bildschirms macht ihn zu einem attraktiven Display für Informationen, die jederzeit sichtbar sein müssen.

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