Nieuwsbank

Schrijft, screent en verspreidt persberichten voor journalistiek, search en social media. Hét startpunt om uw nieuws wereldkundig te maken. Ook voor follow-ups, pitches en korte videoproducties.

'Zweefmagnetisme' binnen ieders handbereik

Datum nieuwsfeit: 28-07-1999
Vindplaats van dit bericht
Bron: Razende Robot Reporter
Zoek soortgelijke berichten

Katholieke Universiteit Nijmegen

Bron: Pers en Voorlichting, tel. (024) 361 22 30 Aanmaakdatum: 28 juli 1999

DIENSTEN EN VOORZIENINGEN Persbericht

Nijmeegs onderzoek in Nature: 'zweefmagnetisme' binnen ieders handbereik

Het was al langer bekend dat supergeleidende materialen kunnen zweven bij extreem lage temperaturen. Maar in 1996 liet onderzoek op het Laboratorium voor Hoge Magneetvelden aan de Katholieke Universiteit Nijmegen zien dat het ook mogelijk is om niet-supergeleidend 'gewoon' materiaal te laten zweven. De beelden van de vliegende Nijmeegse kikker gingen de wereld over. De beroemde klauwpad zweefde in de velden van een kostbare en grote supermagneet. De onderzoekers Andrey Geim en Marius Boamfa van hetzelfde Magnetenlab zijn nu, in samenwerking met Martin Simon en Lee Heflinger van de Universiteit van Californië in Los Angeles, weer een stap verder. Zij zijn erin geslaagd om het zweefeffect te bereiken met een simpel en goedkoop 'levitatiemachientje'. Nu het op eenvoudige manier mogelijk blijkt te zijn voorwerpen te laten zweven, zullen de concrete toepassingen daarvan wel niet lang op zich laten wachten: kogellagers kunnen bijvoorbeeld worden vervangen door vrijwel wrijvingloze magnetische lagers, energie kan voortaan worden opgeslagen in goedkopere, niet-supergeleidende, vliegwielen, etc. De vier onderzoekers publiceerden hun bevindingen in Nature van 22 juli 1999, in het artikel 'Magnet levitation at your fingertips' (blz. 323-324).

Prototype levitatiemachientje

Van het levitatiemachientje is thans alleen een prototype beschikbaar. Dat is ongeveer een decimeter hoog. Bovenin zit een gewone huis-, tuin- en keukenmagneet. Die trekt een kleiner, maar sterker, magneetje omhoog dat enkele centimeters daaronder zit, midden in het apparaat. Het kleiner magneetje, dat lijkt op een horlogebatterijtje, zweeft tussen twee grafieten plaatjes in.

Earnshaw en diamagnetisch materiaal

Op het eerste gezicht lijkt het zweven van het magneetje misschien vrij eenvoudig te kunnen worden verklaard. Aan de ene kant trekt de bovenste magneet het kleine ding omhoog, aan de andere kant trekt de zwaartekracht het omlaag; blijkbaar compenseren beide krachten elkaar, waardoor het magneetje zweeft.

Zo simpel ligt het echter niet. Gewone magneten kunnen namelijk niet stabiel in een magnetisch veld in de ruimte zweven. Dat is in 1842 door de Britse onderzoeker S. Earnshaw al beredeneerd. Er zijn twee mogelijkheden, zoals iedereen proefondervindelijk zelf zal kunnen waarnemen: of het kleine magneetje blijft liggen, of het vliegt tegen de grote magneet aan. Van zweven is geen sprake.

Maar dat magneetje in dat Nijmeegse prototype zweeft toch? Betekent dit dat daarmee is aangetoond dat Earnshaws wet incorrect is? Neen. Maar Earnshaw en zijn moderne navolgers zagen simpelweg over het hoofd dat de eigenschappen van een magnetische veld sterk kunnen veranderen als daar ander materiaal met zgn. diamagnetische eigenschappen wordt ingebracht. Diamagnetisch materiaal (tot en met levende kikkers!) is onder gewone omstandigheden nauwelijks magnetisch. Maar het kan wel stabiel zweven, als het maar in een magneetveld zit dat sterk genoeg is.

Diamagnetisch materiaal heeft nog een aantrekkelijke eigenschap. Het oefent over afstanden van millimeters voldoende afstotende tegenkracht uit om een sterk magneetje in een magneetveld in een stabiele positie te houden. En dat is precies wat gebeurt in het Nijmeegse levitatiemachientje: het kleine magneetje bevindt zich in een magneetveld en het zit tussen twee (stabiliserende) diamagnetische grafieten plaatjes in. Zweefde de diamagnetische kikker tussen magneten in, nu zien we het tegenovergestelde, namelijk dat een magneet zweeft tussen twee diamagnetische voorwerpen in.

Vingers als diamagnetisch materiaal

De Nijmeegse onderzoeker Geim staat erom bekend dat hij via spraakmakende plaatjes zijn onderzoek weet te illustreren. Eerder getuigde daar al zijn beroemde foto van de zwevende klauwpad van. Ook dit keer is hij erin geslaagd een boeiende illustratie te vervaardigen. In het artikel in Nature zien we een foto waarop een klein magneetje zweeft tussen zijn duim en wijsvinger. Beide vingers functioneren hetzelfde als de diamagnetische grafieten plaatjes in het levitatiemachientje.

Maar waar zit dan de magneet die dat kleine magneetje omhoog trekt? U vermoedde het wellicht al: die magneet is de Nijmeegse supermagneet die zich ca. tweeëneenhalve meter boven de vingers van Geim bevindt.

Enkele kanttekeningen:

* Onderdelen van dit persbericht zijn (met dank voor de toestemming) overgenomen uit het persbericht 'Magische vingers?' van de FOM (www.fom.nl/, Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie. Dat persbericht is op het web te vinden via www.fom.nl/nieuws/persberichten/magvingr.htm. De FOM is de grootste non-profit organisatie op het terrein van het natuurkundig onderzoek in Nederland. Het onderzoek op het Laboratorium voor Hoge Magneetvelden aan de KUN is mede gefinancierd door de FOM.

* Nadere informatie over 'zweefmagnetisme' (incl. de foto van de zwevende kikker) is op de website van het Nijmeegse Laboratorium voor Hoge Magneetvelden te vinden:
www-hfml.sci.kun.nl/hfml/levitate.html
* Via KUNCIS zijn ook enkele foto's beschikbaar: twee van de kleine magneet zwevend tussen de vingers van onderzoeker Geim in diverse formaten (1a, 1b, 1c, 2a, 2b, 2c en 2d) en twee foto's van het prototype van het levitatie-apparaatje, eveneens in diverse formaten (3a, 3b, 3c, 4a en 4b.)

reageer via disqus

Nieuwsbank op Twitter

Gratis persberichten ontvangen?

Registreer nu

Profiteer van het gratis Nieuwsbank persberichtenfilter

advertentie