- 22,998
- 46
- 8 Ноя 2022
Поле обтекает объект так, будто его не существует, снижая помехи для датчиков и электроники.
Представьте, что рядом с вашим датчиком работает мощный магнит, но прибор ведет себя так, будто ничего не происходит. Инженеры Университета Лестера предложили концепцию «магнитного плаща», который может скрывать чувствительные компоненты от внешних магнитных полей и снижать их заметность при магнитном контроле.
Идея магнитной маскировки устроена не как обычный экран, который просто «гасит» поле. Такой плащ должен заставлять магнитные линии огибать объект, как вода обтекает камень в реке. Снаружи поле выглядит почти так, будто внутри нет никакой детали, а значит, снижается риск наводок и сбоев в электронике, которая не любит лишний магнитный шум.
В журнале Science Advances команда показала , что подобные конструкции можно проектировать не только на бумаге. Авторы продемонстрировали подход, который позволяет рассчитывать практичные, производимые «плащи» из сочетания сверхпроводников и мягких ферромагнетиков. Главное, что теперь речь идет не о простых формах вроде идеального цилиндра, а о реальных, «неровных» геометриях, которые встречаются в устройствах и приборах. Для этого использовали вычислительные и теоретические методы, включая продвинутое математическое моделирование и высокопроизводительные симуляции с параметрами, близкими к реальным материалам и условиям.
Отдельно исследователи подчеркивают устойчивость такого решения: рассчитанные плащи сохраняют эффективность в широком диапазоне напряженности поля и частот. Это важно, потому что в реальных системах магнитные воздействия бывают очень разными, от относительно спокойных помех в лаборатории до сложных полей рядом с мощным оборудованием.
Практический смысл у работы тоже вполне приземленный. Нежелательные магнитные поля способны искажать сигналы, приводить к ошибкам в данных и даже вызывать сбои в работе приборов. Чем чувствительнее становятся сенсоры и электроника, тем острее проблема, особенно в больницах, энергосистемах, авиации и космической технике, а также в научных установках. В перспективе такие «плащи» могут пригодиться для экранирования компонентов в термоядерных реакторах, защиты систем медицинской визуализации вроде МРТ и изоляции квантовых датчиков, которые рассматривают для навигации и связи.
По словам доктора Гарольда Руиса из инженерной школы Университета Лестера, магнитная маскировка больше не выглядит как футуризм, привязанный к идеальным условиям и красивым формулам. Следующий шаг команды, это изготовление и экспериментальная проверка прототипов, в том числе с использованием высокотемпературных сверхпроводящих лент и мягких магнитных композитов. Если расчеты подтвердятся в железе, у индустрии появится новый инструмент точечной защиты электроники там, где обычного экранирования уже недостаточно.
Представьте, что рядом с вашим датчиком работает мощный магнит, но прибор ведет себя так, будто ничего не происходит. Инженеры Университета Лестера предложили концепцию «магнитного плаща», который может скрывать чувствительные компоненты от внешних магнитных полей и снижать их заметность при магнитном контроле.
Идея магнитной маскировки устроена не как обычный экран, который просто «гасит» поле. Такой плащ должен заставлять магнитные линии огибать объект, как вода обтекает камень в реке. Снаружи поле выглядит почти так, будто внутри нет никакой детали, а значит, снижается риск наводок и сбоев в электронике, которая не любит лишний магнитный шум.
В журнале Science Advances команда показала , что подобные конструкции можно проектировать не только на бумаге. Авторы продемонстрировали подход, который позволяет рассчитывать практичные, производимые «плащи» из сочетания сверхпроводников и мягких ферромагнетиков. Главное, что теперь речь идет не о простых формах вроде идеального цилиндра, а о реальных, «неровных» геометриях, которые встречаются в устройствах и приборах. Для этого использовали вычислительные и теоретические методы, включая продвинутое математическое моделирование и высокопроизводительные симуляции с параметрами, близкими к реальным материалам и условиям.
Отдельно исследователи подчеркивают устойчивость такого решения: рассчитанные плащи сохраняют эффективность в широком диапазоне напряженности поля и частот. Это важно, потому что в реальных системах магнитные воздействия бывают очень разными, от относительно спокойных помех в лаборатории до сложных полей рядом с мощным оборудованием.
Практический смысл у работы тоже вполне приземленный. Нежелательные магнитные поля способны искажать сигналы, приводить к ошибкам в данных и даже вызывать сбои в работе приборов. Чем чувствительнее становятся сенсоры и электроника, тем острее проблема, особенно в больницах, энергосистемах, авиации и космической технике, а также в научных установках. В перспективе такие «плащи» могут пригодиться для экранирования компонентов в термоядерных реакторах, защиты систем медицинской визуализации вроде МРТ и изоляции квантовых датчиков, которые рассматривают для навигации и связи.
По словам доктора Гарольда Руиса из инженерной школы Университета Лестера, магнитная маскировка больше не выглядит как футуризм, привязанный к идеальным условиям и красивым формулам. Следующий шаг команды, это изготовление и экспериментальная проверка прототипов, в том числе с использованием высокотемпературных сверхпроводящих лент и мягких магнитных композитов. Если расчеты подтвердятся в железе, у индустрии появится новый инструмент точечной защиты электроники там, где обычного экранирования уже недостаточно.
- Источник новости
- www.securitylab.ru
