Tapete mágico demonstra levitação magnética sem energia externa

Levitação magnética

A levitação magnética é uma das maiores esperanças para viabilizar tecnologias antigravitacionais, mas esse tipo de tecnologia tem tido seus tropeços.

A principal linha de pesquisa se baseia nos materiais diamagnéticos. Uma substância diamagnética é ligeiramente repelida por campos magnéticos: Com um ímã suficientemente forte, a força diamagnética pode superar a gravidade e a substância flutuará no ar.

O grafite, por sua vez, o principal componente da ponta dos lápis, é considerado uma das melhores substâncias para esse tipo de levitação, devido à sua reação aos materiais diamagnéticos, mas seu uso prático exige vencer um grande inconveniente: A condutividade elétrica do grafite suprime a levitação.

Pesquisas anteriores demonstraram que um revestimento de vidro bloqueia a corrente de forma eficiente, mas também faz com que as partículas apontem em todas as direções, enfraquecendo a força de sustentação.

Tomoya Kamide e colegas da Universidade de Quioto, no Japão, encontraram uma solução: Criar versões monocristalinas a partir de pós finos de carbono, o que permite alinhar os microcristais em uma direção uniforme, eliminando a perda de sustentação. E, se as partículas foram revestidas com vidro desde o princípio, elimina-se o problema da condutividade elétrica.

Levitação por diamagnetismo

O segredo para alinhar partículas diamagnéticas em uma única direção está em focar na energia das partículas, que é dependente de seu alinhamento, e então projetar um campo magnético com um mínimo de energia favorável, visando direcionar as partículas em uma orientação específica.

Para aplicar isso ao grafite, os cientistas primeiro usaram síntese química para adicionar uma fina camada de vidro à superfície de cada partícula, depois misturaram as partículas com água viscosa até formar uma pasta e despejaram tudo em um molde posto sobre um ímã supercondutor.

O molde então foi girado na velocidade ideal para atingir a viscosidade e o campo magnético corretos, de modo a orientar as partículas na mesma direção. Basta então deixar a pasta secar para se obter uma placa rígida com as melhores características já obtidas visando a levitação diamagnética. A placa final consiste em uma substância híbrida, à base de grafite, na qual as partículas são simultaneamente alinhadas e já eletricamente isoladas.

Detector de terremotos

A supressão da condutividade elétrica do grafite permitiu que a placa oscilasse persistentemente por um longo período, assemelhando-se a um tapete voador em miniatura, com uma levitação estável sobre ímãs permanentes.

Ou seja, este tipo de levitação não depende de sistemas criogênicos, como os baseados em supercondutores, e nem mesmo o aporte externo de energia: Tudo funciona mesmo com um aspecto “mágico”.

As aplicações da levitação são inúmeras – a equipe pretende aplicá-la nas tecnologias de ressonância magnética nuclear e imagem por ressonância magnética.

Mas a primeira aplicaçãosurgiu por acaso: “Um terremoto de verdade nos atingiu enquanto estávamos gravando o movimento da placa levitante. Conforme ela subia e descia, detectamos um enorme impulso. Isso se tornou, sem querer, nosso primeiro evento de ‘detecção de terremotos’,” contou o professor Kazuyuki Takeda.