25.09.2009
Magnetic levitation of large water droplets and mice. Yuanming Liu, Da-Ming Zhu, Donald M. Strayer and Ulf E. Israelsson. Advances in Space Research, Article in Press,
На фото: Трехнедельная мышь весом 10 граммов а) левитирует в магнитном поле и б) из контрольной группы. Credit: Da-Ming Zhu et al.
Ученые заставили парить несколько часов в сильном магнитном поле не только крупные капли воды (диаметром 5 сантиметров) и других жидкостей, но и мышонка. Грызун остался жив и невредим. Исследования в новом магнитном левитаторе помогут разобраться, как на космонавтов действует нулевая гравитация.
Это первое млекопитающее, которое несколько часов удерживала в воздухе сила магнитного поля. Ученые уже раньше запускали в полет с помощью магнитного поля ягоды (клубники) и лягушек. Сильное магнитное поле воздействует на движение электронов в молекулах воды, содержащихся в объектах, которые, в свою очередь, производят магнитное поле, направленное в противоположную сторону внешнему магнитному полю. В результате сила отталкивания достигает величины, которая позволяет преодолеть гравитационное притяжение.
Юаньмин Лю (Yuanming Liu) из НАСА (Jet Propulsion Laboratory) с коллегами создал магнитный левитатор. В нем используется сверхпроводящий магнит - соленоид, охлажденный до криогенной температуры (всего несколько градусов выше абсолютного нуля). При пропускании тока в нем создается мощное магнитное поле в 17 Тесла, что в десять тысяч раз превышает величину магнитного поля, которое создает обычный магнит-наклейка на холодильнике, и в десять миллионов раз - величину магнитного поля Земли.
Магнитное поле изменяется вдоль соленоида. В зазоре магнита размером в 66 миллиметров, где сохраняется комнатная температура, может поместиться небольшое парящее млекопитающее. Если содержащий воду объект поместить на дно нового прибора, то он создает противоположно направленное магнитное поле с силой, в два раза большей, чем сила земной гравитации. В центре прибора эта сила сравнивается с силой земного притяжения и наверху – создает нулевую гравитацию. Система Лю позволяет «подвешивать» в воздухе объекты, содержащие воду, на несколько часов и даже дней.
Ученые посадили мышонка весом в 10 граммов в немагнитную клетку и поместили ее в зону действия прибора, где грызун начал левитировать. Он попытался за что-нибудь зацепиться, несколько раз стукнулся о клетку и начал вращаться. Видимо, ему это не очень понравилось, рассказывает Лю. Потом мышонок успокоился и даже мог питаться и пить воду.
Исследование левитации мышей позволит изучить влияние состояние невесомости на человека, объяснить потерю мышечной и костной массы и изменения в потоке крови. Прибор Лю больше подходит для таких экспериментов, чем самолеты, в которых создается состояние с микрогравитацией или МКС, он более дешевый и может работать сколь угодно долго.
Неизвестно, как повлияет длительное воздействие сильного магнитного поля на здоровье животных, хотя крысы не получили никаких повреждений при воздействии магнитного поля в 9.4 Тесла, говорят ученые.
Система Лю пока слишком мала, чтобы использовать ее на добровольцах, но, может, в будущем смогут левитировать и люди?
http://www.newscientist.com/article/dn17770-mighty-mouse-takes-off--thanks-to-magnets.html
