Новый тип высокоэффективных постоянных магнитов

03.11.2017

Исследователи из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса разработали новый тип высокоэффективных постоянных магнитов, который должен устранить дефицит обычных постоянных магнитов на основе самария и неодима. Основой нового магнита является структура магнитов на основе соединения самария и кобальта (SmCo5), но большая часть атомов дефицитного и дорогостоящего кобальта заменена атомами железа и никеля.

Современные неодимовые магниты имеют преимущество перед магнитами на основе самария и кобальта по энергетическим показателям. Новый же магнит устраняет большинство известных недостатков SmCo5-магнитов, сохранив их изначальную высокотемпературную эффективность.

К сожалению, замена абсолютно большинства атомов кобальта атомами железа, имеющими больший магнитный момент, делает шестиугольную кристаллическую решетку материала магнита термодинамически нестабильной. Ученые из Ливерморской национальной лаборатории смогли обойти проблему нестабильности, добавив в кристаллическую решетку "стабилизирующие" атомы никеля.

Используя расчеты моделей электронной структуры нового магнита SmCoNiFe3 показали, что этот магнит обладает рядом замечательных магнитных свойств и способен заменить SmCo5- или неодимовые магниты во множестве областей их применения. "Это весьма своевременное открытие" - рассказывает Пе Содерлинд (Per Soderlind), ведущий исследователь, - "Цены на кобальт подскочили в два раза только за прошедший год, что связано с использованием этого материала в литий-ионных аккумуляторных батареях. Железо, которым мы заменили кобальт, весьма недорого и доступно".

В настоящее время исследователи ожидают получения патента на разработанный ими новый вид постоянных магнитов. А после получения патента они приступят к разработке метода производства таких магнитов в промышленных масштабах.

<< Назад: Разгадана главная тайна Плутона 03.11.2017

>> Вперед: Гражданин робот 02.11.2017

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Получение кислорода из лунного грунта 07.03.2026

Освоение Луны требует решения множества задач, связанных с обеспечением жизнедеятельности и функционированием оборудования в условиях ограниченных ресурсов. Одной из ключевых проблем является доставка кислорода с Земли, что значительно увеличивает стоимость и сложность космических миссий. Новые технологии позволяют получать кислород непосредственно на поверхности Луны, открывая путь к автономным и долговременным экспедициям. В центре исследований NASA находится метод извлечения кислорода из лунного реголита - рыхлого слоя измельченных пород, покрывающего поверхность спутника. Реголит содержит значительное количество окислов, включая окись железа и диоксид кремния, которые являются потенциальным источником кислорода. По оценкам специалистов, до 40% массы реголита приходится на химически связанный кислород. Ключевым элементом технологии является электролиз расплавленного реголита. Процесс предполагает пропускание электрического тока через сильно нагретый материал, что приводит к вы ...>>

Летающая электростанция S2000 07.03.2026

Развитие возобновляемой энергетики заставляет инженеров искать новые способы использования природных ресурсов. Одним из самых перспективных направлений остается ветровая энергия, однако традиционные наземные турбины имеют ряд ограничений. Их мощность зависит от условий у поверхности земли, а для установки таких установок требуется значительное пространство. Поэтому исследователи все чаще обращают внимание на более высокие слои атмосферы, где воздушные потоки значительно сильнее и стабильнее. Именно эту идею воплощает экспериментальная система S2000 - первая в мире летающая электростанция, предназначенная для выработки электроэнергии на большой высоте. Недавно в китайской провинции Сычуань был зафиксирован подъем необычного аппарата, внешне напоминающего дирижабль из научно-фантастических фильмов. На самом деле это высокотехнологичная энергетическая установка, способная улавливать энергию ветра примерно на высоте двух километров. Испытания проводились в городе Ибинь. Там инженеры ...>>

Газированная вода помогает поддерживать концентрацию геймеров 06.03.2026

Современный киберспорт требует от игроков не только быстрой реакции, но и способности долго сохранять высокий уровень концентрации. Во время продолжительных игровых сессий мозг испытывает значительную когнитивную нагрузку, что со временем приводит к утомлению и снижению точности принимаемых решений. Поэтому исследователи все чаще изучают способы поддержания внимания без использования сильных стимуляторов, таких как кофеин или сахар. Как выяснила команда ученызх в составе Шиона Такахаши, Ватара Косуги, Сейичи Мизуно и Такаши Мацуи, неожиданным помощником в поддержании концентрации может оказаться обычная несладкая газированная вода. Результаты их исследования показали, что сильно карбонизированная вода способна помогать геймерам сохранять ментальный фокус во время длительных игровых сессий. Примерно через три часа непрерывной игры у многих участников начинает проявляться так называемая когнитивная усталость. Она выражается в замедлении реакции, снижении точности решений и общем ос ...>>

Портативная клавиатура Keychron 06.03.2026

Компания Keychron представила новую компактную клавиатуру Keychron B11 Pro, которая складывается пополам и благодаря этому занимает минимум места при транспортировке. В сложенном состоянии устройство без труда помещается в сумке, что делает его удобным аксессуаром для мобильной работы. При этом разработчики постарались сохранить полноценный комфорт набора текста, характерный для более крупных клавиатур. Особенностью устройства стала так называемая плоская компоновка Alice. В отличие от традиционных прямых клавиатур, в этой конструкции блоки клавиш слегка разделены и развернуты под небольшим углом. Такое расположение позволяет рукам занимать более естественное положение во время набора текста, благодаря чему уменьшается нагрузка на запястья при продолжительной работе. При этом раскладка остается привычной, поэтому пользователям не требуется долго привыкать к новому устройству. Клавиатура совместима с операционными системами MacOS, Windows и Linux. Инженеры предусмотрели оригинальн ...>>

Разная динамика старения братьев и сестер 05.03.2026

Вопрос о том, почему люди стареют с разной скоростью, давно интересует ученых. Одни сохраняют здоровье и активность до глубокой старости, тогда как у других возрастные изменения проявляются значительно раньше. Особенно любопытной эта проблема становится, когда речь идет о родных братьях и сестрах, которые имеют схожую наследственность и выросли в одной семье, но со временем начинают заметно отличаться по состоянию здоровья и темпам старения. Исследования немецких ученых показывают, что даже близкие родственники могут стареть по-разному, и объясняется это не только различиями в образе жизни. По их оценкам, примерно 55% процессов старения определяется наследственными факторами. Остальная часть зависит от внешних условий, включая питание, уровень физической активности, степень стресса и общие условия жизни. Особенно показателен пример однояйцевых близнецов, генетический набор которых почти полностью совпадает. Несмотря на это, если такие люди живут в разных условиях, их биологически ...>>

Случайная новость из Архива Исследование картофеля фри в космическом пространстве 25.06.2023 Астронавты, направляющиеся в будущие миссии на Луну и Марс, могут быть рады узнать, что знакомая еда будет сопровождать их в экстранеатических путешествиях. Европейское космическое агентство (ESA) провело революционные эксперименты, демонстрируя возможность успешного приготовления пищи методом жарки в условиях микрогравитации. Это исследование имеет важное значение для определения процессов приготовления пищи и разнообразия питания, доступного астронавтам, которые исследуют чужие миры. Внедрение привычных методов кулинарии во время дальних космических путешествий может значительно облегчить жизнь астронавтов во время экспедиций. Жарка является распространенным кулинарным методом по всему миру, однако сложность этой техники связана с физикой и химией процесса. Как утверждает Тодорис Карапанциос, член исследовательской группы и профессор Университета Аристотеля в Салониках, Греция: "Спросите любого шеф-повара, и он подтвердит, что физика и химия, стоящие за приготовлением пищи, являются сложными и увлекательными темами, пересекающимися с другими научными дисциплинами". Сложность жарки в условиях микрогравитации вызвала интерес ученых. Некоторые предполагали, что без воздействия гравитации или при слабой гравитации пузырьки, образующиеся в процессе жарки, могут окружать картофель, образуя слой пара, который препятствует должному приготовлению, например, картофеля фри. Для изучения процесса жарки в условиях микрогравитации Карапанциос и его коллеги разработали новое экспериментальное устройство с карусельной конструкцией. Данное устройство обеспечивало безопасность в условиях невесомости, предотвращая расплескивание масла и поддерживая постоянное давление, что приводило к снижению необходимой температуры приготовления картофеля исследуемого образца. Во время проведения двух кампаний параболических полетов Европейского космического агентства (ESA), в которых самолеты совершали повторяющиеся дуговые полеты для создания коротких периодов невесомости, были проведены эксперименты по жарке. Во время испытаний процесс жарки был тщательно фиксирован с помощью высокоскоростной камеры высокого разрешения. Таким образом, исследователи смогли анализировать скорость роста, размер, распределение и направление пузырьков в масле. Кроме того, команда отслеживала температуру как растительного масла, так и внутренней части картофеля. Они также обратили внимание на особое явление - скорость выхода пузырьков из картофеля, напоминающую форму скорости побега, которая встречается в научных расчетах, связанных с побегом планет или черных дыр. Результаты исследования показали, что в условиях низкой гравитации пузырьки легко отрываются от поверхности исследуемого картофеля, вместо того чтобы покрывать и защищать его. Это отражает процесс жарки, происходящий в привычных земных условиях. Изучение процесса жарки в космосе может привести к прогрессу в различных областях, начиная от улучшения традиционных методов приготовления пищи до использования солнечной энергии для производства водорода в условиях микрогравитации. Как отметил Джон Лиумбас, еще один член команды и исследователь из Университета Аристотеля в Салониках, исследование сложностей приготовления пищи в условиях микрогравитации открывает новые возможности для научного прогресса. Кроме того, исследование жарки в космосе позволяет астронавтам насладиться вкусом домашней пищи и обеспечивает пищевой комфорт во время продолжительных космических миссий.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026