Neste artigo, o autor do canal do YouTube "NightHawkInLight" mostrará como ele fez o levitador.
Talvez o leitor esteja interessado em saber que um metal como o bismuto tem várias propriedades completamente surpreendentes. Em primeiro lugar, derrete facilmente a temperaturas bastante baixas (271,4 ° C); segundo, é capaz de formar formações de cristal de beleza sem precedentes. Mas o autor colocou uma qualidade completamente diferente na base deste projeto ...
O fato é que o bismuto é um excelente diamagnet. Ele forma seus próprios campos magnéticos que neutralizam qualquer outro campo vindo de fora. Dada essa característica do bismuto, é possível usar essa propriedade do bismuto para fins práticos, para reagir à abordagem de um ímã de maneira oposta ao ferro, ou seja, repelindo-o.
Materiais
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- tubo de cobre
- Madeira
- Resina epóxi de dois componentes
- Lixa.
Ferramentas usado pelo autor.
- fogão a gás
- Serra
- Furadeira.
Processo de fabricação.
Assim, o autor pretende usar a propriedade descrita deste metal para criar o chamado "bolso" estático de dois campos magnéticos opostos. Estando em tal “bolso”, um pequeno ímã é capaz de levitar com sucesso entre dois pólos magnéticos.
Na prática, é muito difícil encontrar uma posição do ímã na qual ele fique pendurado no espaço intermediário. Não importa o quão exato e exato você seja, o ímã quebrará ou permanecerá no ímã superior.
O levitador diamagnético, que o autor vai construir, terá como base a força repulsiva de dois diamagnetos.
O bismuto estará localizado em ambos os lados no ponto de equilíbrio, impedindo que o ímã levitante se mova muito longe da posição central. Cada um dos lingotes neutralizará a força atrativa do outro, localizado em frente ao ímã, colocando em equilíbrio o objeto localizado entre os dois pólos.
Primeiro, o autor derrete em um tanque de aço seus velhos fragmentos de bismuto.
E então ele derrama o líquido espesso resultante em uma pequena tigela de cerâmica.Mas, primeiro, ele aquece um pouco a cerâmica para que ela não se quebre quando começam a derramar metal quente nela.
O autor ainda não recomenda a fundição de metal por conta própria dessa maneira.
Estes são os lingotes.
Agora, o autor passa a fabricar a estrutura do projeto futuro, no qual o ímã levitará. Para ela, o mestre prepara tábuas de madeira, pinos de aço, um conjunto de porcas e arruelas. Talhar as hastes permitirá que você ajuste o desenho na altura desejada quando o autor começar a calcular a posição do meio do ímã, na qual ele não pode "grudar" em nenhum dos pólos.
Em cada barra, ele marca o centro e também coloca marcas nos locais onde serão feitos os furos nos cantos.
Então o mestre junta as três tábuas e as puxa com fita adesiva.
Ele os perfura em um único bloco para que não haja deslocamento dos furos.
Em uma das três pranchas, um furo central ainda é perfurado. Este é o suporte mais alto no qual o parafuso de ajuste que prende o ímã de elevação será montado.
Os lingotes estão presos a duas outras tábuas que não têm aberturas no meio. Eles são colados a epóxi.
Toda a estrutura é construída com base em barras de metal. Com a ajuda de porcas e arruelas, cada barra transversal é ajustada no nível desejado.
Dois lingotes de metal estão localizados um em frente ao outro, no centro.
A barra transversal superior foi projetada especificamente para conectar um ímã de elevação. O último é magnetizado para um parafuso passado através de um orifício central e preso com uma porca. A porca pode ser liberada, se necessário, ou, pelo contrário, pode ser puxada. O ímã está localizado na parte inferior da barra.
O levitador está pronto. Resta apenas configurá-lo. O autor tem à sua disposição muitos ímãs de neodímio de vários tamanhos. Resta determinar quantos e qual o tamanho dos ímãs necessários para equilibrar os campos magnéticos.
A maior combinação foi o maior ímã de polegada emparelhado com um pequeno ímã cúbico de 1/8 de polegada.
O momento mais difícil foi expor todos os elementos estruturais de forma a obter uma levitação estável do ímã “experimental”.
E, finalmente, o tão esperado efeito - o ímã paira! Se você deixar esta instalação como está, o ímã poderá permanecer em um estado suspenso por pelo menos 100 anos antes que seja necessário reconfigurar a estrutura novamente devido a perdas na força do campo magnético.
Mesmo se você girar a instalação de um lado para o outro, o ímã continuará subindo!
Tendo convencido na prática da possibilidade de criar um levitador, o autor decide criar um segundo design de design mais refinado.
Para fazer isso, ele decide refazer os lingotes. Como lembramos, existem traços de epóxi neles, o que pode gerar fumaça cáustica.
Assim que o bismuto derreteu, a resina veio à tona. Acabou por ser bastante simples de remover com um garfo.
Em seguida, o autor derrama o bismuto em um recipiente de alumínio que, de acordo com a ideia do autor, tem a forma correta para o design futuro.
Para expor os cristais obtidos, em algum momento, o bismuto líquido deve ser drenado do centro do tanque.
No entanto, devido ao fato de o bismuto começar a esfriar muito rapidamente a partir do fundo em um novo tanque, começaram a se formar cristais de forma irregular e espetacular.
Ele precisa repetir o experimento, tendo previamente colocado um suporte feito de fibra de vidro sob o molde, o que atrasou um pouco o processo de resfriamento do metal.
Esses cristais são muito mais interessantes.
Então, o autor decide usar a concha como um cadinho. Ele também o coloca em um suporte de fibra de vidro e o inclina levemente. E obtém um resultado maravilhoso!
O mestre corta o lingote e olha para dentro ...
Usando lixa sobre lixa, o autor conseguiu obter bordas uniformes e suaves do material endurecido. Estes serão os pratos principais.
Aqui estão todos os elementos do último modelo do levitador.
Base de madeira à qual o painel diamagnético inferior está conectado.
Mas todo o sistema será ajustado devido ao painel superior móvel e ao painel com um ímã de elevação. O tubo de cobre em polegadas será o rack dos painéis superiores.
A telha de cristal de bismuto é colada ao painel de madeira com um orifício no centro. Com este buraco, ela é colocada no cano.
Sob seu peso, o painel se inclina um pouco para a frente, o que impede que ele deslize para baixo no tubo. Para maior confiabilidade da fixação, você pode simplesmente untar o furo com resina. Ao mesmo tempo, pode ser facilmente ajustado, se necessário.
O ímã de elevação é montado em um painel de madeira semelhante ao qual uma placa de aço larga é previamente conectada. Agora, o ímã pode ser movido para qualquer lugar da placa ou pode ser substituído por outro ímã adequado, o que oferece muitas possibilidades para experimentos.
Aqui está uma instalação tão simples e complexa ao mesmo tempo.
Obrigado ao autor por uma experiência muito interessante!
Tudo de bom humor, boa sorte e idéias interessantes!
O vídeo do autor pode ser encontrado aqui.