Die verschiedenen Arten von Magneten: Ein Überblick
Magneten, die mit elektrischem Strom betrieben werden, sind in drei Hauptkategorien unterteilt:
- Erstens – Elektromagnete bieten ein stabiles Magnetfeld, wenn Strom hindurchfließt.
- Zweitens – resistive Magneten sind aus alltäglichen Metallen wie Kupfer gefertigt. Ihre Herstellung gilt als vergleichsweise einfach, da sie eine flexible und schnelle Steuerung des Magnetfelds ermöglichen. Allerdings besitzen sie eine Schwäche – ihre Anfälligkeit für Wärme.
- Drittens – superconducting Magneten verfügen über eine höhere Effizienz. Hier können die Elektronen durch das Material ohne Widerstand gleiten. Doch dies erfordert extrem niedrige Temperaturen. Diese Komponenten machen sie komplex und energieintensiv. Hybridmagneten kombinieren die Eigenschaften von resistiven und supraleitenden Magneten in einem System.
Ein neuer Rekord: 42 Tesla und 32.3 MegaWatts
Der neueste Rekord, der von den Hefei Instituten für Physikwissenschaft – speziell dem Hochmagnetfeldlaboratorium (CHMFL) – aufgestellt wurde, entspricht genau 42 T. Um dieses Ziel zu erreichen, benötigte der Magnet eine Stromversorgung von 32.3 MegaWatts (MW). Die Wissenschaftler verfolgten innovative Ansätze zur Struktur des Magneten und verbesserten den Herstellungsprozess signifikant, um letztendlich diesen Meilenstein zu erreichen.
Ein wenig Vorgeschichte: Der frühere Rekord lag bei 41.4 T und wurde im Jahr 2017 vom National High Magnetic Laboratory in den USA aufgestellt. Trotz dieses beeindruckenden Fortschritts bleibt der neue Magnet dennoch etwas hinter dem stärksten Hybridmagneten zurück, der mit 45.2 T im Jahr 2022 ebenfalls vom CHMFL-Team realisiert wurde.
Bedeutung für die Forschung: Ein Blick in die Zukunft
Der neu entwickelte Magnet wird in vielen Forschungsbereichen von großem Nutzen sein. Seine enorme Stärke könnte beispielsweise Untersuchungen in der Materialwissenschaft beeinflussen, während er gleichzeitig die Physik der Elektromagnetismus weiter analysiert. Von der Grundlagenforschung bis hin zu praktischen Anwendungen – die Möglichkeiten scheinen nahezu endlos.
Im Kontext der ständigen Innovation in der Magnetforschung spielt dieser Durchbruch eine wesentliche Rolle. Die weltweite Gemeinschaft der Wissenschaftler wird auf diese Fortschritte achten, da sie potenziell die Infrastruktur und Technologie in zahlreichen Industrien revolutionieren könnten. Fazit: Chinas neue Errungenschaft symbolisiert nicht nur einen technologischen Fortschritt. Sie öffnet auch Türen zu neuen Erkenntnissen in der Welt der Physik.