日本研究人員用普通石墨製作出無需外部動力的浮動平台

如果你曾試圖將兩塊帶相同電荷的磁鐵推到一起，你就會明白其中的斥力在起作用。如果磁場足夠強大，由某些材料（被稱為二磁材料）製成的物體就能有效地懸浮在表面之上，這可以在很多炫目的懸浮商業產品中看到，從鐘錶、燈具到喇叭產品都可以看到。更高階的技術使可以用超導體來懸浮更重的物體，使磁懸浮列車能夠高速行駛，幾乎沒有摩擦。

但是，以上所有這些材料的問題都在於它們需要外部電源，而超導體則需要接近低溫的環境。因此，在這項新研究中，沖繩科學技術研究所（OIST）的科學家們開發出了一種低成本材料，它可以懸浮在磁性表面上卻無需動力。

它從普通的舊石墨開始，石墨具有很強的二磁性。這當然意味著它可以懸浮在磁鐵之上，但只能維持很短的時間--電流流過石墨會造成能量損失，使懸浮物體迅速下落。這種現象被稱為渦流阻尼。

石墨微珠的掃描電子顯微鏡圖像--綠色表示二氧化矽塗層 OIST

為了避免這種情況，研究小組用化學方法在石墨顆粒上塗上具有電絕緣性的二氧化矽。最後，將塗覆過的石墨顆粒與蠟混合，壓扁成約 1平方釐米（0.2 平方英吋）的石板。這樣做，石墨仍然具有二磁性，但絕緣體防止了能量損失，以免阻礙懸浮。果然，在測試中，塗有二氧化矽的石墨平台可以長時間懸浮在由南北極交替的磁鐵組成的表面上。

研究小組表示，這種懸浮平台系統可能會帶來測量力、加速度和重力的新型感測器。為了獲得更加精確的量子感測器，另一個版本使用反饋磁力來不斷修正平台的垂直運動，冷卻平台以降低其動能。不過，這樣做的代價是需要外接電源。

這項研究發表在《應用物理快報》（Applied Physics Letters）雜誌上。從下面的視訊中可以看到懸浮平台的運行情況。

• 新聞來源：https://www.oist.jp