A levitação magnética parece mágica, mas é física pura e simples. Diferentes campos têm pesquisado a levitação magnética nos últimos anos, sendo os trens um setor que pode tirar grande proveito desta tecnologia (digamos ao Japão ou à China). Agora, pesquisadores em Okinawa estão fazendo experiências com campos magnéticos que, sem energia externa, podem fazer um objeto flutuar por longos períodos de tempo sem qualquer intervenção.
E é crucial para o desenvolvimento de sensores quânticos mais acessíveis.
Levitação magnética novamente. Esses termos são praticamente uma tendência em determinadas áreas, e não é à toa. Já falamos de trens que podem andar em altíssima velocidade, mas também pode ser aplicado a outros que circulam nos trilhos tradicionais sem fazer barulho ou o chocalho característico, em carros e até em elevadores. É algo que aumenta a eficiência, reduz a energia necessária para movimentar o veículo, é mais confortável e produz menos poluição sonora.
Não apenas trens. Há pesquisadores muito interessados no desenvolvimento de tecnologias e aplicações baseadas na levitação magnética e, assim, temos casos como o proposto pelo engenheiro Hamdi Ucar para manipular objetos sem tocá-los ou a levitação com que os pesquisadores do Instituto de A Ciência e Tecnologia de Okinawa (OIST) está experimentando.
O objetivo da levitação magnética é fazer flutuar um material supercondutor ou diamagnético. Outro objetivo é que não perca energia, sendo o movimento descontrolado um dos principais problemas que os investigadores enfrentam.
Isolando grafite. A solução desses problemas poderia criar sensores extremamente precisos, e a equipe do OIST pode ter encontrado a chave ao demonstrar a levitação diamagnética passiva de um elemento graças a um isolador elétrico. Caso não possuísse esse isolante, as forças eletromagnéticas amorteciam o movimento do objeto flutuante, fazendo com que ele parasse em determinado momento.
Para garantir que o movimento dure mais tempo sem a necessidade de aplicação de energia externa, os pesquisadores revestiram quimicamente o pó de grafite com sílica isolante e uma cera, criando uma placa muito fina com dimensões de 1 x 1 centímetro. Desta forma, conseguiram fazer esta plataforma flutuar sem perder energia por um período prolongado, pois não existe tal “atrito” em quatro ímanes cujas faces superiores alternam entre os pólos norte e sul.
Porque é importante? Pois bem, no nosso dia a dia e atualmente, a verdade é que esta descoberta não vai mudar nada para nós, mas tem a sua relevância porque existem sensores que, graças à levitação magnética, têm extrema sensibilidade. São osciladores que possuem movimentos repetitivos e periódicos em torno de um ponto central, como um pêndulo. E na física quântica isso é crucial.
Com um sistema mais preciso, como o apresentado pela equipe do OIST, melhores sensores podem ser alcançados para unidades de pesquisa com máquinas físicas e quânticas, ultrapassando as barreiras neste campo. Além disso, por serem passivos sem necessidade de energia externa, o desenvolvimento de sensores quânticos “comerciais” é favorecido por necessitarem de menos elementos para funcionar.
Olhando para o futuro. Ainda existem problemas, como a influência do ar, que pode retardar o movimento dos sensores, mas é mais um passo para conseguir sensores ultrassensíveis sem serem tão complexos quanto os atuais optomecânicos. Na verdade, a equipe afirma que, com certos ajustes, sua plataforma levitante “poderia até superar os gravímetros atômicos mais sensíveis. São instrumentos de última geração que usam o comportamento dos átomos para medir com precisão a gravidade”.
O seu objetivo a curto prazo é desbloquear todo o potencial desta levitação para “isolar a plataforma de perturbações externas, como vibrações, ruído elétrico e campos magnéticos”.
Imagem | OIST
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