Levitación magnética estabilizada por giro
La levitación magnética estabilizada por giro es un fenómeno de levitación magnética mediante el cual un imán giratorio o una matriz de imanes (generalmente como una parte superior ) se levita a través de fuerzas magnéticas sobre otro imán o matriz de imanes, y se estabiliza mediante un efecto giroscópico debido a un giro que no es ni demasiado rápido, ni demasiado lento para permitir una precesión necesaria .
El fenómeno fue descubierto originalmente por invención del inventor de Vermont Roy M. Harrigan en la década de 1970. El 3 de mayo de 1983, Harrigan recibió una patente estadounidense para su dispositivo de levitación original basado en este fenómeno que descubrió. [1] [2] Independiente de Harrigan, un inventor de Pensilvania llamado Joseph Chieffo hizo el mismo descubrimiento en 1984 empleando un imán de base plana, una geometría que demostró ser un avance significativo sobre el diseño de montaje de imanes en forma de plato de su predecesor. El diseño de Chieffo, publicado en una edición de 1991 de la publicación periódica "MAGNETS IN YOUR FUTURE", [3] se diferenciaba aún más del de Harrigan en la incorporación de una tapa sin ponderar. [4] [5] La tecnología de Harrigan, ya sea en su totalidad o en conjunción con la innovación de base plana de Chieffo, sirvió de base para el desarrollo de una masa comercializado levitando juguete superior vendido bajo el nombre de marca, ' Levitron '.
En 2012 [6] y 2014 [7] Max Michaelis informó que operaba tapas magnéticas de la marca Levitron en ángulos de inclinación de 45 ° y 90 ° (es decir, con el eje de giro, horizontal).
El teorema de Earnshaw no permite que una configuración estática de imanes permanentes haga levitar de manera estable otro imán permanente o materiales que sean paramagnéticos o ferromagnéticos contra la gravedad . Sin embargo, este teorema no se aplica a los dispositivos que constan de una base magnética correctamente configurada y la parte superior magnética correspondiente, porque la naturaleza no estática de la peonza actúa como un giroscopio para evitar que su campo magnético se alinee completamente en la misma dirección que ese. del campo toroidal de soporte primario de la base magnética (es decir, a través del volteo superior). En una configuración orientada verticalmente, esta propiedad giroscópica combinada con la tapaLa precesión le permite responder dinámicamente a la dirección del campo local de forma toroidal de su (s) imán (es) base y permanecer levitando alrededor de un punto central en el espacio por encima de la base donde las fuerzas que actúan en la parte superior (gravitacionales, magnéticas y giroscópicas) son en equilibrio, lo que permite que la parte superior descanse en un pozo de energía mínima . [8] (ver: levitación magnética )
En el laboratorio, las configuraciones experimentales pueden hacer levitar la parte superior durante períodos indefinidos midiendo la velocidad de giro y manteniéndola usando una bobina de transmisión. Sin embargo, las variaciones de temperatura pueden afectar la estabilidad, y sin control de temperatura ambiente, la parte superior eventualmente caerá después de horas o días debido al coeficiente de temperatura de los imanes. [8]
La levitación de eje inclinado u horizontal se logra superponiendo una "macro-trampa" sobre la "micro-trampa" precesional descrita por primera vez por Sir Michael Berry [9] y Simon, Heflinger y Ridgway. [8] La macro-trampa se genera mediante una combinación de dos “V” magnéticas, así como un imán extractor, situado directamente encima del Levitron. El tirador actúa como la cuerda de un péndulo.
