即使是很小的磁鐵有時也具有異常強大的力量
ResonX / 茉莉花舍恩札特
一塊小到可以放在手掌裡的磁鐵可能第一次可以與世界上一些最強大的磁鐵的強度相媲美。
強磁鐵在整個科學和技術中發揮多種作用，用於從 MRI 成像、粒子加速器到核融合工作的各個領域。其中最強大的是由超導體製成的，這種材料可以以近乎完美的效率導電。
但產生強磁場的超導磁體通常體積龐大：小磁體通常尺寸相同。 星際大戰 機器人是R2D2，但最大堪比兩層樓 亞歷山大·巴恩斯 瑞士蘇黎世聯邦理工學院。
他和他的同事現在已經製造出了一種超導磁體，其強度可與那些較大磁鐵相媲美，但直徑僅為 3.1 毫米。他們透過捲繞一種名為 REBCO 的陶瓷材料薄帶製成，這種材料在冷卻到極低溫度時會超導。當電流通過這些線圈時，它們會產生磁場。
Barnes 說，該團隊從一家商業公司購買了 REBCO 膠帶，然後開始尋找最佳的磁鐵設計，製作並測試了 150 多個磁鐵。 “我們的策略是開發並採用‘經常失敗和快速失敗’的方法。”
他們最終選擇了 REBCO 的設計，其中有兩個或四個薄餅形線圈，能夠產生強度為 38 特斯拉和 42 特斯拉的磁場。作為比較，冰箱貼的磁場強度通常為 0.01 特斯拉。目前產生世界上最強永磁場的兩塊磁鐵達到了 45 特斯拉左右，重達數噸，需要高達 30 兆瓦的電力。巴恩斯和他的團隊的磁鐵比你的手還小，並且需要的功率不到 1 瓦。
巴恩斯表示，他們的最終目標是將磁鐵用於核磁共振（NMR），這是一種利用磁場揭示分子結構的實驗技術，例如用於工業製程的藥物和催化劑。在他看來，這項強大的技術受到磁鐵的大小和昂貴的限制，但研究人員希望將其提供給更多的化學家。巴恩斯表示，團隊已經開始在核磁共振裝置中測試磁鐵。
「傳統上，產生 40 特斯拉以上的磁場需要非常大且昂貴的設施，因此使用超導帶在如此緊湊的設備中實現類似的磁場強度具有重要意義，」他說。 馬克·安斯利 在倫敦國王學院。 “這表明在不久的將來，高磁場磁鐵可能會更容易被廣泛的實驗室使用。”
但他說，在磁鐵被廣泛使用之前，仍然存在一些問題，例如，如何使磁場均勻以及如何管理和控制這些線圈的電磁行為。
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