Energetika: mažyčiai magnetukai padės sumažinti elektros energijos nuostolius

   Elektros transformatoriai gali tapti labai efektyvūs, o energijos nuostoliai visuose elektros prietaisuose nuo kompaktinių plokštelių grotuvų iki elektros pastočių nuostoliai gali ženkliai sumažėti, jei pavyks įsisavinti naują, neseniai atrastą magnetinių medžiagų rūšį.

Magnetukai

   Naujoji medžiaga yra "nanokompozitinė", kas reiškia, jog ją sudaro mažytės, vos 8 nm skersmens dalelės, įterptos į kietą matricą. Paprastai tokios dalelės būna sukibusios su pačia matrica ir negali laisbvai judėti joje. Bet Ronas Ziolo su kolegomis iš kompanijos Xerox laboratorijos Barselonos universitete (Ispanija) sugalvojo, kaip "atrišti" daleles ir leisti joms laisvai suktis medžiagoje esančiose tuštumose.

   Grupė pradėjo nuo to, kad maišydavo geležies oksido nanodaleles metanolio pagrindu pagamintame skystajame polimere ir vėliau šaldydavo tokį mišinį iki 4,2 Kelvino - skystojo helio temperatūros. Taip buvo pagaminta sustingusi metanolio polimero matrica su mažytėmis tuštumomis, kuriose įsitaisydavo nanodalelės. Pradžioje dalelės negalėdavo judėti, nes buvo kietai surištos su savųjų tuštumų sienelėmis. Bet Ziolo grupė aptiko, kad, prijungus silpną kintamą magnetinį lauką, daleles galima išlaisvinti. Manoma, jog taip atsitinka dėl to, kad mikroskopiškų tuštumų paviršius savotiškai atstumia daleles, todėl pastarosios gali laisvai suktis.

   Nanodalelės sukiojasi lyg mažyčiai kompasai ir sugeba pasisukti bet kokio išorės magnetinio lauko kryptimi beveik nepatirdami jokių energijos nuostolių, todėl tai turėtų sukelti lūžį transformatorių gamybos technologijoje. Paprastai transformatorių šerdys yra gaminamos iš geležies lydinių, įkaistančių tuomet, kai kintamosios srovės sukurtas magnetinis laukas kaitalioja savo kryptį į vieną bei kitą pusę. Dėl to įkaitimo prarandama energija yra didžiausia transformatorių veikimo problema. Pakeitus geležies lydinius nanokompozitine medžiaga būtų galima sumažinti energijos nuostolius ir gaminti mažesnius ir efektyvesnius transformatorius.

   Dabar Ziolo stengiasi sukurti kambario temperatūrose veikiančias medžiagas. Jo nuomone, naujosios medžiagos taip pat gali pasižymėti įdomiomis akustinėmis, šiluminėmis ir optinėmis savybėmis.


Mokslo įdomybės