Este sistema "livre de gravidade" o grafite pode ser uma virada de jogo para a ciência.
Uma equipe de pesquisadores da Unidade de Máquinas Quânticas do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa (OIST), no Japão, mostrou um pequeno pedaço de grafite “livre de gravidade” para levitar quase perfeitamente ainda acima de uma grade de ímãs.
Além de ser uma demonstração fascinante de levitação magnética, a plataforma dos pesquisadores não depende de nenhuma fonte externa de energia, conforme detalhado em um novo artigo publicado na revista Applied Physics Letters – que, segundo eles, a torna perfeitamente adequada para o desenvolvimento de um novo geração de sensores altamente sensíveis para usos científicos e de consumo.
Trem gravitacional
A equipe criou uma plataforma flutuante composta por esferas de grafite revestidas com pó químico e um conjunto de ímãs dispostos em um padrão de grade abaixo.
Seu novo sistema melhora as iterações anteriores, dispensando a necessidade de qualquer energia externa. A levitação magnética convencionalmente perde energia através da energia cinética, ou “amortecimento de redemoinhos”.
A grafite também é um condutor elétrico extremamente poderoso e perde energia ao fazer com que correntes elétricas fluam através dele. É por isso que a levitação magnética ainda não surgiu como forma de desenvolver sensores avançados.
No entanto, ao minimizar a quantidade de movimento do pequeno pedaço de grafite, a equipe espera permitir o desenvolvimento de sensores que possam detectar mudanças na gravidade até o nível atômico.
“O calor causa movimento, mas monitorando continuamente e fornecendo feedback em tempo real na forma de ações corretivas ao sistema, podemos diminuir esse movimento”, disse o líder da equipe e pesquisador de máquinas quânticas da OIST Jason Twamley em um comunicado. “O feedback ajusta a taxa de amortecimento do sistema, que é a rapidez com que ele perde energia, portanto, ao controlar ativamente o amortecimento, reduzimos a energia cinética do sistema, resfriando-o efetivamente”.
Como resultado, a plataforma poderia “superar até mesmo os gravímetros atômicos mais sensíveis desenvolvidos até o momento”, segundo Twamley. “São instrumentos de última geração que utilizam o comportamento dos átomos para medir com precisão a gravidade.”
A equipe está agora trabalhando para eliminar ainda mais “perturbações externas, como vibrações, campos magnéticos e ruído elétrico” para melhorar ainda mais o sistema.
Por exemplo, tal tecnologia poderia ser usada para melhorar osciladores mecânicos, que são usados para medir movimentos periódicos em qualquer coisa, desde relógios até circuitos de rádio.
Publicado em 15/04/2024 01h15
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