آهنربای نئودیمیوم؛ ویژگی های جالب یک آهنربای ساخته از آلیاژ (+فیلم و عکس)

آهنربای نئودیمیوم؛ ویژگی های جالب یک آهنربای عصبی! (+فیلم و عکس)

آهنرباهای نئودیمیوم به اندازه ای قوی هستند که عدم رعایت نکات ایمنی هنگام کار با آنها می تواند به بروز آسیب دیدگی برای انسان منجر شود.

عصر ایران - آهنربا ماده یا جسمی است که میدان مغناطیسی تولید می کند. این میدان مغناطیسی نامرئی مسئول قابل توجه‌ترین ویژگی آهنربا است: نیرویی که به مواد فرومغناطیس دیگر مانند آهن، فولاد، نیکل، کبالت و غیره وارد می شود و آهنرباهای دیگر را جذب یا دفع می کند.

کانال عصر ایران در تلگرام

آهنربا می تواند دائمی باشد که میدان مغناطیسی ثابت دارد، یا الکترومگنت (آهنربای الکتریکی) باشد که با اعمال جریان الکتریکی ایجاد می شود.

اَبَرآهنربا (Super magnet) به طور کلی اصطلاحی است که برای آهنربای نئودیمیوم (Neodymium magnet)، قوی‌ترین آهنرباهای دائمی که به صورت تجاری در دسترس است، استفاده می شود. همچنین، اَبَرآهنربا می تواند به یک آهنربای الکتریکی قدرتمند اشاره داشته باشد.

دانلود فیلم

دو اَبَرآهنربا را به هم نزدیک نکنید!

آهنرباهای نئودیمیوم به اندازه ای قوی هستند که عدم رعایت نکات ایمنی هنگام کار با آنها می تواند به بروز آسیب دیدگی برای انسان منجر شود.

آهنرباهای نئودیمیوم شناخته شده‌ترین و پر استفاده‌ترین اَبَرآهنربا هستند که از آلیاژ نئودیمیوم، آهن، و بور برای شکل گیری ساختار Nd2Fe14B ساخته می شوند.

یک آهنربای نئودیمیوم به طور معمول ظاهری شبیه فولاد ضدزنگ پولیش خورده دارد. این آهنربا می توانند تا 1300 برابر وزن خود را نگه دارند. این به معنای آن است که یک آهنربای نئودیمیوم یک گرمی می تواند یک کره آهنی تا وزن 1.3 کیلوگرم را نگه دارد.

برخورد دو اَبَرآهنربا با یکدیگر می تواند موجب بروز جرقه شود زیرا میدان های مغناطیسی با هم ترکیب شده و موجب حرکت بارهای الکتریکی می شود. اما باید به این نکته اشاره داشت که خود اَبَرآهنرباها هنگام برخورد آتش نمی گیرند یا نمی سوزند. جرقه ها پدیده ای کوتاه مدت هستند و همانگونه که اشاره شد حاصل تعامل میدان های مغناطیسی و حرکت بار است.

ساخت باتریی که در ۱۰ دقیقه شارژ می شود

توسعه باتری که در ۱۰ دقیقه شارژ می شود

گروه علمی:استارت آپ Enovix امیدوار است نسل جدید باتری هایی مبتنی بر سیلیکون را ارائه کند که در ۱۰ دقیقه کاملا شارژ می شوند. کاهش مدت زمان شارژ شدن وسیله نقلیه برقی هدف بسیاری از محققانی است که در حوزه وسایل نقلیه برقی کار می کنند. در این زمینه محققان به دستاوردهای مختلفی نیز دست یافته اند. این موارد شامل مطالعاتی درباره باتری های آلومینیوم-یونی و الکترودهای آزمایشی است که مدت زمان شارژ وسیله نقلیه را به چند دقیقه کاهش می دهد.

فروش فوق‌العاده باتری‌های تخصصی و عمومی در «سرزمین باتری»

در این میان شرکت ABB اعلام کرد سریع ترین شارژر جهان را ساخته که در ۱۵ دقیقه یا کمتر خودرو را به طور کامل شارژ می کند. اکنون نیز استارت آپ Enovix تصمیم دارد یک ساختار اختصاصی برای باتری خودروهای برقی ارائه کند که دارای کاتد و آند از جنس سیلیکون است تا این مدت زمان را کمتر کند.
سیلیکون به دلیل قابلیت وسیع ذخیره انرژی خود در تحقیقات وسیعی برای استفاده در باتری ها بوده است. Enovix جزئیات دقیقی از عملکرد باتری اعلام نکرده و فقط مشخص شده طراحی باتری علاوه بر افزایش تراکم انرژی، می تواند بیش از هزار چرخه شارژ را تحمل و ظرفیت ۹۳ درصد را حفظ کند.این شرکت امیدوار است این راه حل را نه تنها برای خودروهای برقی بلکه برای کاربردهای وسیع تر ذخیره انرژی به کار گیرد. روز گذشته Enovix اعلام کرد شارژ باتری مذکور در کمتر از ۵.۲ دقیقه از صفر به ۸۰ درصد و در کمتر از ۱۰ دقیقه به بیش از 90 درصد برسد.

هیوندای و پرواز برد 1000 کیلومتر با سوخت هیدروژنی

هیوندای، پرواز 1000 کیلومتر با یک بار سوخت گیری را به شکلی متفاوت تجربه می کند! (+عکس)

هیوندای اخیرا قصد خود برای استفاده از یک فناوری جدید مبتنی بر هیدروژن در دنیای هوانوردی را آشکار کرده است.

عصر ایران - دنیای وسایل نقلیه در حال تغییر است تا نیازهای آینده را برآورده کند. در این میان، هیوندای یکی از شرکت هایی است که قصد دارد در موج جدید هوانوردی الکتریکی حضور پر رنگی داشته و با تاسیس شرکت تابعه "سوپرنال" برای معرفی عمودپروازهای الکتریکی (eVTOL) در اواخر سال 2021 نشان داده در این زمینه جدی است.

به کانال عصر ایران در تلگرام بپیوندید

سوپرنال فعالیت در بازار تاکسی های هوایی آینده را هدف قرار داده است.

هیوندای اخیرا و طی کارگاه اچ2 اِرو انجمن پرواز عمودی (Vertical Flight Society) قصد خود برای استفاده از یک فناوری جدید مبتنی بر هیدروژن در دنیای هوانوردی را آشکار کرده است.

در شرایطی که عرضه عمودپرواز الکتریکی سوپرنال در سال 2028 برنامه ریزی شده، هیوندای عرضه هواگرد الکتریکی باند کوتاه (eSTOL) خود در سال 2030 را هدف قرار داده است.

در حال حاضر هیوندای/کیا و تویوتا دو شرکت اصلی فعال در زمینه خودروهای سلول سوخت هیدروژنی هستند. در شرایطی که بیشتر جهان به دنبال باتری ها برای استفاده در خودروهای سواری هستند، کره جنوبی و ژاپن تمایل خود به توسعه اقتصاد هیدروژنی که فراتر از حوزه حمل و نقل شخصی است را نشان داده اند.

طرح های هوانوردی هیوندای می تواند روشی جدید و پاک برای حمل و نقل شهری ارائه کند

به گفته یش پرمکومار مدیر ارشد هیوندای برای پروژه سوپرنال: ما قصد داریم بازیگری برجسته در بازار هوانوردی آینده باشیم. در حال حاضر، فکر نمی کنم زمانی که در مورد هوانوردی صحبت شود، هیوندای نخستین نامی باشد که در ذهن افراد نقش ببندد. از این رو، مشارکت با دیگران یکی از مواردی است که بر آن متمرکز هستیم. ما می دانیم که موارد بسیاری در مورد هوانوردی وجود دارند که به یادگیری و درک آنها نیاز داریم.

هواگرد الکتریکی باند کوتاه هیوندای که می تواند بیش از 1000 کیلومتر سفر کند

به گفته پرمکومار، عمودپروازهای الکتریکی به طور معمول بردی بیش از 120 کیلومتر ندارند. البته این مسافتی نسبتا طولانی و مناسب برای حمل و نقل در شهر است. بر همین اساس، باتری ها به عنوان بهترین راه حل برای پروازهای کوتاه برد مد نظر ما قرار گرفتند.  

اما برای مسافت های طولانی‌تر، هیوندای از کار روی هواگرد الکتریکی باند کوتاه هیدروژنی که توانایی طی مسیر بین 200 تا 1000 کیلومتر را دارد، خبر داده است. این هواگردها را می توان به عنوان جایگزین هایی پاک برای هواپیماهای منطقه ای در نظر گرفت که به جای برخاستن و فرود روی پشت بام ساختمان ها مانند آنچه عمودپروازهای الکتریکی انجام می دهند، از فرودگاه ها برای این کار استفاده می کنند.

به گفته پرمکومار، برای بسترهای حمل و نقل منطقه ای، وسایل نقلیه هیبریدی یک گزینه در دسترس بودند، اما هیوندای به عنوان شرکتی متعهد به پایداری و آلایندگی صفر قصدی برای عقب گرد نداشت. مسیر پیش روی ما استفاده از سلول های سوختی بود.

هیوندای شرکتی ناآشنا با فناوری سلول سوختی هیدروژنی نیست و در خودروهایی مانند نکسو از آن استفاده می کند، اما باید نحوه استفاده از این فناوری و اعمال آن در هوانوردی را بیابد.

بنابر جدول زمانی فعلی سوپرنال، عمودپروازهای الکتریکی هیوندای از سال 2028 روانه بازار می شوند و هواگرد الکتریکی باند کوتاه منطقه ای شرکت در سال 2030 در دسترس خواهد بود.

"دارپا" در فکر شارژ انبوه پهپادها از راه دور

گروه علمی: آژانس تحقیقات پیشرفته دفاعی وزارت دفاع ایالات متحده(دارپا-DARPA) با همکاری یک شرکت آمریکایی در حال کار بر روی یک فناوری بی‌سیم جدید برای شارژ یکپارچه انبوه پهپادها از راه دور است. به گزارش ایسنا، آژانس تحقیقات پیشرفته دفاعی وزارت دفاع ایالات متحده(دارپا) در پی توسعه یک فناوری بی‌سیم جدید برای شارژ همزمان تعداد زیادی از پهپادها از راه دور است و می‌توان از آن برای شارژ کردن هر هوانوردی که از نیروی محرکه الکتریکی استفاده می‌کند، استفاده کرد.

بر اساس یک بیانیه مطبوعاتی، "دارپا" به شرکتی به نام "الکتریک اسکای"(Electric Sky) کمک مالی کرده است تا نمونه اولیه یک شارژر بی‌سیم را برای انبوه پهپادها بسازد.
مفهوم شارژ بی‌سیم سال‌هاست که مطرح شده است و مبتکران از تکنیک‌های مختلفی مانند لیزر و مایکروویو برای تحقق آن استفاده کرده‌اند. با این حال، رایج‌ترین مشکل در استفاده از این تکنیک‌ها این است که با افزایش فاصله بین فرستنده و گیرنده، قدرت شارژ تضعیف می‌شود. شرکت "الکتریک اسکای" مستقر در سیاتل اکنون راه حلی را برای این مشکل پیشنهاد کرده است.
این شرکت فناوری جدید خود را "ویسپر بیم"(Whisper Beam) نامیده است که معادل الکترومغناطیسی "اتاق زمزمه"(whispering gallery) است."اتاق زمزمه" معمولاً محفظه‌ای مدور، نیم‌کره‌ای، بیضوی یا سهمی‌شکل است که اغلب در زیر یک گنبد یا طاق قرار دارد و در آن زمزمه‌ها به وضوح در هر قسمت از اتاق به گوش می‌رسند.
همانطور که "رابرت میلمن" مدیرعامل این شرکت در بیانیه مطبوعاتی توضیح می‌دهد: در یک "اتاق زمزمه"، یک شنونده در سراسر اتاق می‌تواند در حالی که هیچ کس دیگری نمی‌تواند صدای سخنران را بشنود، صدای او را بشنود، حتی افرادی که میان گوینده و شنونده ایستاده‌اند و آن صدا برای شنیده شدن توسط آنها خیلی ضعیف است.
این فناوری اختراعی از "جف گریسون" یکی از بنیانگذاران شرکت "الکتریک اسکای" است. به استناد وب‌سایت این شرکت، "گریسون" در طول مدت حضورش در شرکت "اینتل" در توسعه پردازنده پنتیوم شرکت داشته و پس از آن به بخش هوافضا و ساخت موشک‌های احتراق شیمیایی رفته است. وی همچنین در شرکت دیگری یک وسیله نقلیه فضایی برای برخاستن و فرود افقی را توسعه داده است.
"گریسون" در یک بیانیه مطبوعاتی اشاره می‌کند که انتقال برق از راه دور غیرممکن نیست، بلکه هزینه‌بر است. با اختراع جدید او می‌توان هزینه فرستنده زمینی را به همراه اندازه گیرنده داخلی، کاهش داد. جالب اینجاست که این فناوری را می‌توان در هر هوانوردی که از نیروی محرکه الکتریکی استفاده می‌کند، خواه از باتری یا سلول‌های سوختی هیدروژنی استفاده کند، استفاده کرد.
"گریسون" افزود: فناوری "ویسپر بیم" به ویژه برای کمک به تامین نیروی مراحل پرمصرفی مانند برخاستن و صعود مفید است و به طراحان این امکان را می‌دهد تا به سایر الزامات برای افزایش برد، افزایش ایمنی پرواز و کاهش بارهای اوج روی باتری‌ها رسیدگی کنند.
شرکت "الکتریک اسکای" برای پروژه "دارپا" بررسی خواهد کرد که آیا می‌توان از این فناوری برای شارژ کردن همزمان انبوه پهپادها استفاده کرد یا خیر. در این بیانیه مطبوعاتی آمده است که این شرکت ابتدا یک نمونه اولیه ساخته که می‌تواند در فواصل کوتاه کار کند و در حال آزمایش آن است. سپس از داده‌های این آزمایش برای توسعه یک فرستنده دوربرد با قدرت بالاتر استفاده می‌کند.

باتری منعطف قابل شستشو ساخته شد

گروه علمی: "بهار ایرانپور" عضو تیم تحقیقاتی دانشگاه "بریتیش کلمبیا" با همکارانش باتری جدیدی ابداع کرده‌اند که هم قابل انعطاف است و هم می‌تواند با چندین بار شستشو در ماشین لباس‌شویی دوام بیاورد.
 

به گزارش ایسنا، وسایل الکترونیکی قابل تعبیه و بافت در پارچه‌ها، کاربردهای جالبی را نوید می‌دهند. از لباس‌هایی که بر فعالیت ماهیچه‌ها و تعداد تنفس نظارت می‌کنند گرفته تا لباس‌هایی که می‌توانند با یکدیگر صحبت کنند. توسعه منابع انرژی انعطاف پذیر برای تحقق این ایده‌ها یک زمینه تحقیقاتی مهم است و دانشمندان دانشگاه "بریتیش کلمبیا" اکنون راه حل ویژه‌ای را ارائه کرده‌اند که طبق ادعای آنها می‌تواند اولین باتری باشد که هم انعطاف پذیر بوده و هم قابل شستشو است.
در چند سال گذشته، ما شاهد انواع راه‌حل‌های ذخیره انرژی منعطف بوده‌ایم که برای تامین انرژی دستگاه‌های پوشیدنی طراحی شده‌اند. از باتری‌هایی در مقیاس میلی‌متری که مانند چسب نواری روی پوست کشیده می‌شوند گرفته تا باتری‌های پارچه‌مانندی که انرژی را از عرق بدن می‌گیرند. اکنون محققان دانشگاه "بریتیش کلمبیا" برخی از پیشرفت‌های مهندسی را برای پر کردن شکاف‌های مهم در فناوری فعلی به کار گرفته‌اند.
دکتر "انگوک تان گوین"(Ngoc Tan Nguyen) نویسنده مسئول این مطالعه می‌گوید: لوازم الکترونیکی پوشیدنی، بازار بزرگی هستند و باتری‌های قابل کشش برای توسعه آنها ضروری هستند. با این حال، تا به حال باتری‌های قابل کشش قابل شستشو نبوده‌اند و اگر بخواهند در برابر نیازهای استفاده روزمره مقاومت کنند، این یک افزودنی حیاتی است.
دانشمندان برای توسعه یک باتری با این قابلیت‌ها، در نحوه چیدمان این دستگاه‌ها بازنگری کردند. این تیم به جای ساخت یک باتری لیتیوم-یونی که مملو از مواد سخت درون یک پوسته سفت و سخت است، به روش شیمیایی جایگزین و استفاده از "روی" و "منگنز دی اکسید" روی آوردند که هزینه کم و ایمنی قابل توجهی دارد. این مواد به قطعات بسیار ریزی آسیاب شدند و در یک پلیمر جاسازی شدند تا لایه‌های فوق‌العاده نازک و منعطف را تشکیل دهند. سپس تعدادی از آنها روی هم چیده شد و در همان پلیمر محصور شد تا محصول نهایی را تشکیل دهد.
"تان گوین" می‌گوید: ما "روی" و "منگنز" را انتخاب کردیم، زیرا برای دستگاه‌هایی که در کنار پوست بدن قرار می‌گیرند، مواد شیمیایی ایمن‌تری نسبت به باتری‌های لیتیوم-یونی هستند، چرا که این باتری‌ها می‌توانند در هنگام شکستن ترکیبات سمی تولید کنند.این باتری جدید، انعطاف پذیر است و می‌تواند تا دو برابر طول معمول خود کشیده شود و همچنین دارای ظرفیت ویژه 160 میلی‌آمپر ساعتی در هر گرم است و 75 درصد ظرفیت خود را در 500 چرخه شارژ و تخلیه شارژ حفظ می‌کند. همچنین محققان دریافتند که این باری جدید به شکل چشمگیری می‌تواند 39 بار شستشو را تحمل کند.
"بهار ایرانپور" دانشمند ایرانی عضو این تیم تحقیقاتی می‌گوید: ما نمونه‌های اولیه خود را در ماشین‌های لباسشویی خانگی و تجاری قرار دادیم و مشاهده کردیم که آنها بدون آسیب و و کاربردی ظاهر شدند و اینگونه است که ما می‌دانیم این باتری واقعاً مقاوم و قابل شستشو است.
این تیم اکنون در حال کار برای بهبود توان خروجی و طول عمر این باتری جدید است و می‌گوید که این باتری از همین حالا توجهات تجاری را به خود جلب کرده است و انتظار می‌رود هزینه آن به اندازه یک باتری قابل شارژ استاندارد باشد.محققان تصور می‌کنند که از این باتری در ساعت‌های هوشمند و پوشیدنی‌هایی که علائم حیاتی را اندازه‌گیری می‌کنند و همچنین لباس‌های هوشمند استفاده شود.
دکتر "جان مدن" استاد مهندسی برق و کامپیوتر این دانشگاه که نظارت بر این پروژه را بر عهده داشت، می‌گوید: مواد مورد استفاده فوق‌العاده کم‌هزینه هستند، بنابراین اگر این مواد به مقدار زیاد ساخته شود، ارزان خواهد بود.