Магнит будущего
.
В эпоху геополитических конфликтов и санкционных войн именно фундаментальная наука всё чаще становится решающим полем глобальной конкуренции. И здесь Китай все чаще демонстрирует не амбиции, а системный результат.
Недавно ученые этой страны совершили научный прорыв, который на первый взгляд может показаться сугубо академическим, но на деле затрагивает фундамент всей современной науки и будущих технологий. Учёные Китайской академии наук (CAS) впервые в мире создали полностью сверхпроводящий магнит с индукцией 35,6 тесла — абсолютный мировой рекорд для непрерывно работающих сверхпроводящих магнитных систем исследовательского класса.
Чтобы оценить масштаб достижения, достаточно сравнения. Самые мощные клинические МРТ, считающиеся технологическим потолком медицины, работают на уровне 1,5–3 тесла, в редких случаях — до 7. Новый китайский магнит превосходит их в 12–24 раза. Магнитное поле Земли он перекрывает примерно в 700 тысяч раз.
Но ключевое здесь — не сухие цифры. Прорыв заключается в том, что магнит полностью сверхпроводящий. Ранее экстремальные поля такого уровня удавалось получать или за счёт гибридных систем (где часть нагрузки брали на себя обычные электромагниты), или в виде кратковременных импульсов. Китайским учёным удалось создать стабильное, управляемое и энергоэффективное магнитное поле, работающее в непрерывном режиме. Это уже не разовый эксперимент, а задел для формирования нового технологического стандарта в области высокопольных магнитных систем.
Сверхмощное магнитное поле — редчайший научный инструмент. При индукции свыше 30 тесла начинают проявляться фундаментально новые свойства вещества. Электроны ведут себя иначе, меняется структура материалов, возникают экзотические квантовые эффекты, которые невозможно наблюдать в обычных условиях. Именно поэтому такие установки в научной среде называют «окнами в микромир».
Практическая отдача здесь вполне осязаема. В материаловедении такие установки открывают перспективы для изучения и разработки новых сверхпроводников, сверхпрочных и сверхлёгких материалов, а также компонентов для квантовой электроники. В медицине и биологии речь идёт о потенциальной основе для будущих методов магнитного анализа тканей, белков и молекулярных структур, выходящих за пределы возможностей нынешних МРТ.
В области квантовых технологий подобные магнитные поля рассматриваются как инструмент, способный в перспективе обеспечить более точное управление квантовыми состояниями материи, без чего затруднено развитие устойчивых квантовых вычислений и высокочувствительных сенсоров.
В энергетике и транспорте они могут быть использованы при разработке систем хранения энергии, технологий магнитной левитации, а также более эффективных двигателей и генераторов.
Важно и то, как именно был достигнут этот результат. Сверхпроводящие магниты работают при экстремально низких температурах и обладают нулевым электрическим сопротивлением, что позволяет поддерживать колоссальные поля при минимальном энергопотреблении. Подобные установки — краеугольный камень научно-технической инфраструктуры XXI века и одновременно индикатор зрелости промышленной и научной базы страны.
Принципиально значимо и то, кто сделал этот прорыв. Китай не догнал и не скопировал — он вышел в лидеры одной из самых сложных и наукоёмких областей современной физики. Проект реализован силами Института электротехники и Института физики Китайской академии наук, что подчёркивает высокий уровень внутренней научной кооперации и стратегического планирования.
По сути, речь идёт о создании научного инструмента, который может стать критически важным для целого ряда будущих открытий — от новых источников энергии до принципиально иной электроники. Такие разработки редко становятся громкими новостями, но именно они определяют, кто будет формировать технологическую повестку мира через 10–20 лет.
Хотите больше? В нашем Telegram-канале — темы под грифом «не для всех»: нестандартные ракурсы, дополнительные материалы и аналитика без купюр.
Хотите поддержать изменения к лучшему в вашей стране? Участвуйте в них вместе с нами! Вы можете внести свой вклад в независимую журналистику.
