Phòng thí nghiệm Từ trường cao ổn định (SHMFF) tại Viện Khoa học Vật lý Hợp Phì thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đã chế tạo thành công nam châm điện trở mạnh nhất thế giới, có khả năng duy trì từ trường ổn định ở mức 42,02 tesla, mạnh hơn từ trường Trái đất 800.000 lần.
Con số này vượt qua kỷ lục 41,4 tesla trước đó của Mỹ được thiết lập vào năm 2017.
Nam châm điện trở được làm từ các cuộn dây kim loại là một công cụ nghiên cứu quan trọng giúp các nhà khoa học khám phá những hiện tượng vật lý mới mẻ, hoặc nghiên cứu các vật liệu tiên tiến – chẳng hạn như chất siêu dẫn.
Mỗi tesla tăng thêm trong cường độ cảm ứng từ của nam châm điện sẽ giúp cải thiện đáng kể độ chính xác trong các thí nghiệm, giống như việc bạn nâng một chiếc kính lúp lên độ cao mới để nhìn rõ hơn các chi tiết nhỏ nhất.
“Nam châm điện trở là công nghệ cũ hơn, nhưng chúng có thể duy trì từ trường cao trong thời gian dài hơn so vớinam châm siêu dẫn”, Joachim Wosnitza, nhà vật lý tại Phòng thí nghiệm Từ trường cao Dresden ở Đức, nhận định.
Tuy nhiên, công nghệ nam châm điện trở thường đi kèm với chi phí năng lượng khá cao. Nam châm của Trung Quốc tiêu thụ đến 32,3 megawatt điện để đạt được từ trường kỷ lục. Điều này đặt ra thách thức lớn về chi phí và hiệu quả sử dụng năng lượng.
Do đó, cuộc đua giữa các quốc gia không chỉ dừng lại ở việc tăng sức mạnh từ trường, mà còn ở việc phát triển những loại nam châm hiệu quả hơn. Nhóm nghiên cứu tại SHMFF đang chế tạo một nam châm lai mạnh mẽ (kết hợp giữa điện trở và siêu dẫn) có khả năng tạo ra từ trường 55 tesla. Tuy nhiên, hệ thống này đòi hỏi những công nghệ tiên tiến, hệ thống làm mát phức tạp và chi phí xây dựng không hề nhỏ.
Nguồn: Nature.com
Đăng số 1315 (số 43/2024) KH&PT
Quốc Hùng và nhóm tác giả lược dịch