Магнит размером с ладонь выдает 42 тесла — мощнее, чем установки размером с комнату

Исследователи из ETH Zürich создали миниатюрные сверхпроводящие магниты, способные генерировать поля до 42,3 тесла. Обычно для таких значений требуются установки размером с комнату, потребляющие мегаватты энергии. Новый магнит помещается в руке, работает от долей ватта и может сделать высокопольную ЯМР-спектроскопию доступной для университетских лабораторий.

Магнит размером с ладонь выдает 42 тесла — мощнее, чем установки размером с комнату

Магнитные поля выше 40 тесла — эксклюзив. Во всем мире лишь несколько национальных лабораторий способны обеспечить такие условия, и каждая установка потребляет мегаватты энергии, занимая целые залы. Группа из Цюрихского технического университета (ETH Zürich) решила, что так быть не должно.

Ученые создали два компактных магнита из высокотемпературного сверхпроводника REBCO (редкоземельный оксид бария-меди). Первый, с двухкатушечной конструкцией, достиг 38 тесла. Второй, с четырьмя сложенными катушками, выдал 42,3 тесла. При этом диаметр рабочего канала — всего 3,1 миллиметра (ширина карандаша), а само устройство легко умещается на ладони. Для сравнения: стандартный МРТ в больнице работает в диапазоне 1,5–3 тесла. Предыдущий рекорд для полностью ВТСП-магнита составлял 26 тесла. А стационарный рекордсмен (45,5 тесла в Национальной лаборатории высоких магнитных полей США) потребляет более 20 мегаватт и требует гигантской инфраструктуры.

Главная инженерная проблема была в намотке сверхпроводящей ленты на малое отверстие. Обычные методы требуют минимум 14 миллиметров, чтобы лента не треснула. Швейцарские инженеры разработали специальную технологию, смещающую точку соединения наружу и сохраняющую целостность проводника. Плюс — метод намотки без изоляции с пайкой по всей катушке, что резко повышает плотность тока (до 2257 ампер на квадратный миллиметр) и механическую прочность.

Но главное — они не просто создали рекордный магнит, а провели внутри него реальный эксперимент по ядерному магнитному резонансу (ЯМР). Это прямой путь к практическому применению. ЯМР-спектроскопия сильно выигрывает от более сильных полей: растут чувствительность и разрешение. Сейчас работать при полях выше 28 тесла можно только в национальных центрах. Компактный магнит ETH Zürich может принести эту возможность в обычные университетские лаборатории и исследовательские госпитали.

Остаются вопросы по однородности поля — пока она не идеальна. Но команда уже работает над улучшением и подала заявку на патент. Эта демонстрация ломает стереотип: исследования в экстремальных магнитных полях больше не обязаны быть монополией национальных лабораторий. Иногда они просто помещаются в руке.

Читайте также

Greenworks представила компактную дрель-шуруповёрт DD560 с защитой от отдачи

Greenworks представила компактную дрель-шуруповёрт DD560 с защитой от отдачи

Может ли искусственный интеллект чувствовать боль? Учёные обнаружили необычные реакции нейросетей

Может ли искусственный интеллект чувствовать боль? Учёные обнаружили необычные реакции нейросетей

Greenworks представила компактный гайковёрт IW3450 с крутящим моментом до 580 Нм

Greenworks представила компактный гайковёрт IW3450 с крутящим моментом до 580 Нм

Нейросеть обучили слушать города и распознавать источники шума

Нейросеть обучили слушать города и распознавать источники шума

Телевизоры Samsung заподозрили в слежке за пользователями через микрофоны и скриншоты

Телевизоры Samsung заподозрили в слежке за пользователями через микрофоны и скриншоты

Учёные научились передавать запахи через интернет с помощью искусственного интеллекта

Учёные научились передавать запахи через интернет с помощью искусственного интеллекта

Российский композит ускорит регенерацию тканей

Российский композит ускорит регенерацию тканей

Петербургские ученые придумали «мосты» между разными поколениями техники

Петербургские ученые придумали «мосты» между разными поколениями техники

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Почему электромобилям не нужна коробка передач — и зачем Porsche все-таки ее использует?

Почему электромобилям не нужна коробка передач — и зачем Porsche все-таки ее использует?

Метеостанция с ИИ различает 12 видов облаков

Метеостанция с ИИ различает 12 видов облаков

Живые клетки грудного молока программируют здоровье младенца

Живые клетки грудного молока программируют здоровье младенца

Китай разрешил городские тесты роботакси Xpeng и СП Volkswagen/JAC

Китай разрешил городские тесты роботакси Xpeng и СП Volkswagen/JAC

Apple представила iPad mini 2026 с OLED-экраном и чипом A20 Pro — но есть нюанс

Apple представила iPad mini 2026 с OLED-экраном и чипом A20 Pro — но есть нюанс