日本京都大学开发出无需外部能量的抗磁悬浮材料
2026-07-27 10:48
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维度网讯,日本京都大学(Kyoto University)研究团队开发出一种基于石墨的抗磁悬浮材料,解决了抗磁性物质因导电性而难以稳定悬浮的关键问题。

抗磁悬浮是实现反重力最有希望的技术路径之一。主要研究方向基于抗磁性材料,这类物质会被强磁场轻微排斥,当排斥力足以克服重力时,物体就能悬浮在空中。石墨是铅笔芯的主要成分,被认为是最适合用于抗磁悬浮的材料之一,但其导电性会抑制悬浮效果。先前的研究曾尝试用玻璃涂层阻断电流,但玻璃层会导致石墨颗粒指向紊乱,削弱支撑力。

京都大学的Tomoya Kamide及其同事提出了解决方案。研究人员从碳细粉中制造出单晶版本石墨,将微晶排列在均匀方向上,从而消除了支撑力损失。同时,在颗粒初始阶段就用玻璃包覆,解决了导电性问题。

将抗磁性颗粒对齐至单一方向的关键,在于分析颗粒能量与其排列的关系,并设计出具有有利能量最小值的磁场,将颗粒引导至特定方向。研究人员首先通过化学合成在每个石墨颗粒表面添加一层薄玻璃,然后将颗粒与粘性水混合成糊状物,倒入置于超导磁铁上的模具中。以特定速度旋转模具,在合适的粘度和磁场条件下,使颗粒朝向一致。糊状物干燥后形成一块硬板,由石墨基混合物质构成,其颗粒已经定向且电绝缘。

魔毯展示无需外部能量的抗磁悬浮

魔毯展示无需外部能量的抗磁悬浮

由于导电性被抑制,该板材能持续长时间振荡,如同微型飞毯,在永磁体上方稳定悬浮。这种悬浮不依赖低温系统,也无需外部能量输入。研究团队计划将这一技术应用于核磁共振和磁共振成像。此外,团队在测试过程中意外发现,这种悬浮板能作为地震传感器使用。Kazuyuki Takeda教授表示:“我们正在记录悬浮板的运动时,一场真正的地震袭击了我们。随着板上下移动,我们检测到一个巨大的脉冲。这无意中成为了我们的第一个‘地震检测’事件。”

魔毯展示无需外部能量的抗磁悬浮

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