Инженеры из университета Лестера представили концепцию устройства, предназначенного для магнитной «маскировки» чувствительных электронных компонентов.
Магнитный плащ — это устройство, которое скрывает или защищает объект от внешних магнитных полей, изменяя их воздействие на объект таким образом, что они ведут себя так, как будто объекта там нет.
В Science Advances команда инженеров демонстрирует впервые, что с помощью сверхпроводников и мягких ферромагнетиков можно создать практичные плащи, которые можно будет производить.
Используя вычислительные и теоретические методы, такие как расширенное математическое моделирование и высокопроизводительное моделирование на основе реальных параметров, ученые разработали новую физико-ориентированную систему проектирования, которая позволяет создавать магнитные плащи для объектов любой формы. До сих пор плащи существовали в основном в теории или были ограничены простыми формами, такими как цилиндры.
Это исследование впервые демонстрирует, как создавать магнитные плащи для объектов неправильной формы, которые мы видим в реальном мире. Такие плащи сохраняют свою эффективность в широком диапазоне напряжённости поля и частот.
Магнитные плащи могут сыграть важную роль в защите чувствительной электроники и датчиков от магнитных помех, которые становятся всё более серьёзной проблемой во всех сферах — от медицинских устройств до возобновляемых источников энергии и космических технологий.
Нежелательные магнитные поля могут нарушать работу высокоточных приборов, датчиков и электронных компонентов, что приводит к искажению сигналов, ошибкам в данных или сбоям в работе оборудования. Эта проблема становится всё более актуальной в таких сферах, как здравоохранение, электроэнергетика, аэрокосмическая промышленность и научные лаборатории, где всё более чувствительные технологии требуют эффективной защиты от магнитных помех.
Это исследование открывает возможности для создания магнитных оболочек и магнитных направляющих, адаптированных под конкретные устройства или компоненты, с использованием материалов, которые уже имеются в продаже. Потенциальные области применения включают экранирование компонентов термоядерных реакторов, защиту систем медицинской визуализации (например, МРТ-сканеров) и изоляцию квантовых датчиков в системах навигации или связи.