Criação de fortes campos magnéticos por um pulso de luz laser. Notícias gratuitas da biblioteca técnica

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Criação de campos magnéticos fortes por um pulso de luz laser

06.04.2020

Durante a última década ou até duas, fortes campos magnéticos foram usados em muitas áreas da ciência e tecnologia, incluindo ciência de materiais, medicina e afins. No entanto, o hardware que possibilita a obtenção de tais campos magnéticos está muito atrasado no desenvolvimento em comparação com as necessidades cada vez maiores. Não muito tempo atrás, uma equipe de pesquisa da Universidade de Ottawa e algumas outras instituições científicas canadenses descobriram uma nova maneira de gerar campos magnéticos de alta resistência usando pulsos de luz laser. Além disso, o mesmo método permite "ligar e desligar" o campo magnético muito rapidamente, o que abre uma série de perspectivas completamente novas para seu uso prático.

O trabalho feito por cientistas canadenses é baseado nos resultados de estudos anteriores, que visavam o uso de lasers para acelerar o processo de geração de um campo magnético. Nesses estudos, pulsos de luz laser foram usados para conduzir elétrons em um plasma em um caminho circular, mas essa abordagem requer o uso de lasers extremamente potentes, que são raros em si e estão disponíveis apenas para um pequeno número de laboratórios em todo o mundo.

Durante a nova pesquisa, os cientistas usaram um feixe de laser não com vórtice, como antes, mas com polarização vetorial azimute. O campo elétrico em tal feixe tem a forma de círculos radiais ao redor do centro do feixe, e este campo faz com que os elétrons do plasma se movam ao longo de um caminho anular, o que gera um campo magnético direcionado ao longo da direção do feixe de luz do laser. Para sincronizar o movimento dos elétrons, é usada a luz do segundo laser, cuja frequência é duas vezes maior que a frequência do primeiro, e esse método permite obter um movimento acelerado dos elétrons no momento do pico da intensidade do campo elétrico criado pela luz do primeiro laser.

Os cálculos realizados mostraram que o pulso laser principal com energia de 11.3 microjoules e um pulso adicional com energia de 1.9 microjoules e frequência dobrada são capazes de gerar um campo magnético com força de 8 Tesla, que durará 50 femtossegundos. E a alternância de pulsos permitirá que você obtenha um campo magnético pulsado, que atuará quase constantemente. No entanto, se essa abordagem for usada para estudar as propriedades de materiais magnéticos, a ativação e desativação rápida de um campo magnético tão forte provavelmente destruirá as amostras em estudo, e várias medidas de proteção adicionais serão necessárias para evitar isto.

No entanto, na forma em que existe hoje, o novo método a laser para geração de campos magnéticos fortes já pode ser usado nas áreas de optoeletrônica e spintrônica para criar chaves e interruptores de alta velocidade que garantem o funcionamento de dispositivos baseados nas tecnologias mencionadas .

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Toyota ajudará a construir estradas falantes seguras 24.11.2012

Para melhorar a segurança nas estradas, a Toyota planeja introduzir novas tecnologias de comunicação que garantirão que não apenas os veículos se comuniquem, a montadora japonesa quer ensinar os carros a "falar" com a estrada. Para testar a plataforma do Sistema de Transporte Inteligente, a Toyota montou um campo de testes que simula as condições reais da estrada.

O ITS Proving Ground está equipado com sistemas de comunicação multifuncionais que notificam veículos compatíveis sobre veículos que se aproximam, pedestres, semáforos e muito mais. O sistema opera na faixa de 700 MHz, fornece recepção confiável mesmo nas condições mais difíceis, com esta tecnologia o motorista é notificado da deterioração das condições da estrada ao longo do percurso se estiver fora do campo de visão do motorista, bem como como os sinais de trânsito serão quando a entrada para a interseção. Além do benefício óbvio em termos de segurança no trânsito, isso permite que o motorista reduza ou aumente a velocidade em tempo hábil, regulando assim o consumo de combustível.

Outros objetos, incluindo paredes de tijolos, também “conversam” com o carro, uma unidade chamada Toyota Intelligent Clearance Sonar encontra uma linguagem comum com eles. Ele monitora objetos ao redor do carro e ao se aproximar de uma fonte de possível perigo, o sistema de freio é acionado, o motor desacelera e o motorista recebe uma notificação audível. Outros sistemas estão sendo testados no local de teste, incluindo a função Drive-start Control, que evita que o motorista mude acidentalmente para a marcha à ré ou à frente desnecessária em uma situação de estacionamento estressante, e o Sistema de Pré-colisão (PCS), que evita impactos se a velocidade do carro da frente for significativamente menor. O fabricante prometeu instalar o PCS em um dos modelos mais próximos, enquanto o Intelligent Clearance Sonar e o Drive-start Control aparecerão um pouco mais tarde.

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