Cercetătorii au încălcat o lege a fizicii pentru a creşte eficienţa energetică într-un experiment care promite o revoluţie în domeniul electronicelor

Jordi Prat-Camps, cercetător la University of Sussex, a demonstrat pentru prima dată că o cuplare a două elemente magnetice poate fi extrem de asimetrică. Lucrând cu colegi de la Austrian Academy of Sciences şi University of Innsbruck, noua cercetare încalcă o lege cunoscută a fizicii prin demonstrarea că este posibilă conectarea unui magnet la altul fără să fie nevoie de conexiune în direcţia opusă, scrie Phys.

Descoperirile vin contrar ideii cuplării magnetice aşa cum este prezentată de 4 ecuaţii Maxwell datând din secolul al XIX-lea.

• Nebuloasa Cap de Cal, observată în detalii fără precedent cu Telescopul Webb
• Enzimele descoperite în bacteriile intestinale pot schimba grupele de sânge ale unui donator

„Am creat primul dispozitiv care se comportă ca o diodă pentru câmpurile magnetice. Diodele electrice sunt atât de cruciale că nicio tehnologie electronică precum microcipurile, computerele sau telefoanele mobile nu ar fi existat fără ele. Crearea unei astfel de diode deschide multe posibilităţi pentru alţi savanţi şi tehnicieni pentru explorare ştiinţifică. Mulţumită descoperirii noastre credem că poate fi posibilă îmbunătăţirea tehnologiilor de transfer wireless de energie care ar îmbunătăţi eficienţa încărcării telefoanelor, laptopurilor şi chiar a maşinilor”, a precizat Prat-Camps.

Studiu unic, conform cercetătorilor

După mai multe eşecuri de a rupe reciprocitatea magnetică, echipa a decis să încerce un conductor electric în mişcare. Prin rezolvarea analitică a ecuaţiilor Maxwell, cercetătorii au demonstrat că nu doar reciprocitatea poate fi înfrântă, ci şi cuplarea se poate face asimetric, unde cuplarea de la A la B ar fi diferită de 0, dar de la B la A ar fi 0. Arătând că această cuplare poate fi total unidirecţională în mod teoretic, echipa a dus ideea în laborator pentru a confirma descoperirea.

„Cuplarea magnetică între magneţi sau circuite este ceva foarte bine ştiut. Cunoaşterea provine de la studiile lui Faraday şi Maxwell şi este asociată strâns cu cele 4 ecuaţii Maxwell care descriu tot fenomenul electromagnetic. O majoritate vastă a tehnologiilor de astăzi au la bază cuplarea magnetică, precum motoarele, transformatoarele, antene de frecvenţă redusă şi dispozitivele de transfer wireless de energie. Din ceea ce ştim, nimeni înaintea noastră nu s-a gândit dacă această simetrie poate fi depăşită şi în ce măsură”, a adăugat Prat-Camps.

Cercetătorii sunt încrezători că descoperirea va avea implicaţii considerabile. Tehnologia care se bazează pe transferul de energie magnetic include o mare parte din dispozitivele electronice utilizate frecvent, precum telefoanele mobile sau laptopuri. „Dacă cuplarea între bobine este simetrică, o parte din energie se poate deplasa în direcţia opusă, ceea ce poate reduce semnificativ eficienţa transferului. Prin utilizarea unei diode magnetice pentru oprirea acestui flux, eficienţa transferului poate fi îmbunătăţită”, au precizat fizicienii Oriol Romero-Isart şi Gerhard Kirchmair, de la Innsbruck University.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

A fost creat combustibilul lichid ce poate stoca energia solară timp de 18 ani

Un fenomen misterios al câmpului magnetic terestru a putut fi observat pentru prima dată

Astronomii au descoperit cel mai mare câmp magnetic din Univers

Un nou material din care pot fi realizate circuitele poate revoluţiona industria electronicii