Punjači za mobilne telefone i drugi uređaji mogu da postanu znatno manji nakon što je grupa fizičara RIKEN Centra uspješno smanjila električnu komponentu kalem do mikronskih dimenzija pomoću kvantnog efekta.
Kalemovi su osnovne komponente savremenih električnih kola i upotrebljavaju se u najrazličitije svrhe, uključujući: obradu podataka, bežična kola i punjače za mobilne uređaje. Zasnivaju se na zakonu induktivnosti, kojeg je otkrio engleski fizičar Majkl Faradej 1831. Ali, dok je fizika ostvarila veliki napredak od tada, osnovna načela kalemova su ostala suštinski ista – oni se jednostavno sastoje od namotaja žice.
Za razliku od drugih komponenata, kalemove je teško smanjivati zato što i njihova induktivnost istovremeno opada. Na primjer, ako se prepolovi njihova zapremina, prepoloviće se i induktivnost.
Istaživači sa RIKEN Centra su proizveli induktivnost koja je ekvivalentna onoj kod komercijalnih kalemova, ali unutar komponente čija je zapremina manja oko milion puta.
To je postignuto korišćenjem novog mehanizma za proizvodnju induktivnosti koja se oslanja na kvantni efekat. Kalemove koji su zasnovani na tom efektu će biti lako smanjiti, jer njihova induktivnost raste sa opadanjem poprečnog presjeka.
Jedan od autora, Naoto Nagaosa, prethodno je teorijski predstavio sasvim novi mehanizam elektromagnetne indukcije koji se zasniva na emergentnoj elektromagnetici, novom obliku elektromagnetike koja nastaje iz kvantnomehaničkih osobina provođenja elektrona u posebno dizajniranim sistemima. U pomenutom istraživanju, naučnici su taj efekat uočili koristeći magnet mikrometarske veličine. Spinovi elektrona od kojih nastaje magnetizam su poređani spiralno, imitirajući namotaje običnog kalema.
Njihov kalem nano-veličine radi samo na vrlo niskim temperaturama, pa zato sada traže materijale koji se ponašaju slično na većim temperaturama.
Rad je objavljen u časopisu Nature.
Izvor: phys.org
Leave a Reply