彼は世界で最も強力な磁石を作りました

施設内では 中国科学院 (CAS）歴史は数日前に書かれました。電気工学研究所 (IEE) は、一定の磁場強度を生成する完全超電導磁石の開発と運用に成功したと発表しました。 35,6 テスラ。

この数値は過去に比べて単なる統計的な改善ではなく、材料工学における根本的な革命です。成果の規模を理解するには、地球の磁場が約 50 マイクロテスラであると考えるだけで十分です。

新しい中国の磁石は数十万倍強力で、米国や欧州を含む世界中のこれまでの取り組みによって設定された限界を大幅に上回っている。

「全超電導」の技術的優位性

この成功における注目すべき違いは、「全超電導」という用語にあります。これまで、このような高い分野を達成するには、 科学者 彼らは、超電導磁石と従来の (抵抗) 磁石を組み合わせたハイブリッド ソリューションに頼ることが多かった。これらのハイブリッド デバイスは強力ですが、非常にエネルギーを大量に消費するため、複雑な冷却システムが必要です。

対照的に、IEE チームはなんとか目標に到達しました。 35,6 テスラ 超電導材料のみを使用。これは、電流が電気抵抗なしでコイルを流れることを意味し、エネルギー損失がゼロになり、コンパクトでエネルギー効率の高いデバイスが可能になります。ここでの技術的課題は非常に大きなものでした。このような高電圧では、材料に加わる電磁力は破壊的なものになります。磁石が自らの力で崩壊しないようにこれらの応力を管理するのが、中国の技術者の真の仕事です。

革新の裏側：素材と技術

成功は高温超伝導体の使用に基づいていました (高温超電導体 – HTS)、すなわち希土類-バリウム-銅-酸化物膜 (ReBCO）。研究者らは、革新的な巻線とシールド方法を適用して、通常不安定性を引き起こし、磁場の品質を低下させる「遮蔽電流」現象を制御しました。

穴径30mmのこの磁石は、単なる実証実験ではなく、分析用サンプルの受け入れにすぐに使える実用的なツールです。達成されたフィールドの安定性と均一性により、重要な領域での即時使用が可能になります。

私たちが重視する理由: 実際のアプリケーション

の記録発表です 35,6 テスラ それは研究室の物理学者だけの話ではありません。これによる実際的な影響 テクノロジー 今後数年間で日常生活と科学の進歩に直接影響を与えると予想されます。

1. NMR (核磁気共鳴) 分光法:これは最も直接的な応用です。磁場が強いほど、分解能と感度が高くなります。生物学者や化学者にとって、これは、これまで不可能だった精度でタンパク質や分子の構造を観察できることを意味します。ウイルスの構造や新薬の作用を分子レベルで理解することは、現在では別のスケールに移行しています。
2. 医用画像処理 (MRI):臨床 MRI スキャナーは通常 1.5 ～ 3 テスラで動作しますが、超高磁場での研究により次世代スキャナーへの道が開かれています。脳組織のより鮮明な画像化のおかげで、神経変性疾患（アルツハイマー病など）をはるかに早い段階で検出できるようになりました。
3. 核融合:核融合によるクリーン エネルギーの探索には、プラズマを極めて高温に保持する必要がありますが、これは非常に強い磁場がなければ不可能です。 35.6テスラ磁石から得られたノウハウはトカマク炉の開発に直接応用でき、無限のエネルギーの夢が現実に一歩近づきます。

世界的な競争

この成果により、中国は超電導技術の先進国としての地位を確固たるものとした。過去には米国（フロリダの国立高磁場研究所など）と欧州の研究センターが主導権を争ってきたが、純粋に超電導磁石を用いた中国政府のアプローチが効率と安定性の賭けを勝ち取っているようだ。

磁気技術は現在、各国の国家科学インフラにとって戦略的に重要であると考えられているため、アナリストらは、この開発が西側諸国での投資と研究の新たなサイクルを引き起こすと信じている。

次のステップ

電気工学研究所は決して現状に満足している様子はありません。チームが40テスラの障壁を目指して次世代の磁石を設計しているという報告がすでにある。現在の成功が何らかの兆候であるとすれば、高温超電導技術はそのような目標をサポートできるほど十分に成熟しています。

35.6 テスラの記録は、材料科学が理論モデルを超えて、21 世紀の発見を加速するツールを生み出していることを証明しています。人間の生物学の理解からエネルギー生産に至るまで、中国の「磁気巨人」は、これまで闇の中にあった自然界の側面を明らかにすると約束している。