Nuove prove di levitazione magnetica

Gli scienziati della Harvard University sono riusciti a ruotare e orientare piccoli oggetti immersi in un fluido usando la tecnica della levitazione magnetica.

Sembra paradossale, ma è più facile sollevare un treno che muovere una bolla di sapone – almeno usando un campo magnetico. 

Ma le cose potrebbero presto cambiare: i ricercatori della Harvard University, infatti, hanno appena messo a punto un sistema basato sul principio della levitazione magnetica, con il quale è possibile ruotare e orientare con delicatezza oggetti fragili in qualsiasi direzione.

Gli scienziati, che hanno pubblicato la loro scoperta sulla rivista Pnas, hanno spiegato alla Bbc che il loro metodo è leggermente diverso rispetto alla levitazione magnetica classica: "Il sistema tradizionale", racconta Andrew Steele, esperto di magnetismo alla University of Oxford, "per eseguire la levitazione magnetica prevede l'uso di due magneti, o di un magnete e un semiconduttore, che creano un campo magnetico la cui forza repulsiva solleva l'oggetto contro la gravità". Il meccanismo appena messo a punto, invece, è una "forma avanzata di galleggiamento": si sospende un oggetto non magnetico incapsulato in un liquido paramagnetico.

Il dispositivo consiste di una camera riempita di un fluido e dotata di magneti alle estremità superiore e inferiore. I magneti "tirano" il liquido verso l'alto e verso il basso, creando un cosiddettogradiente di densità: il liquido è più compresso nelle regioni vicine alle estremità e meno compresso nel centro della camera. "Se si inserisce un oggetto nella camera, la gravità lo spinge verso il basso e la sua galleggiabilità nel fluido lo spinge verso l'alto", continua Steele. "L'oggetto trova così una posizione in cui galleggiare in base alla sua densità rispetto a quella del liquido che lo circonda". La vera novità, dicono i ricercatori, sta nel fatto che non è necessario che l'oggetto da muovere sia magnetico di per sé.

Il dispositivo potrà essere utilizzato ad esempio in ambito industriale, per l'assemblaggio e la costruzione di oggetti fragili, che potrebbero deformarsi o addirittura danneggiarsi se manipolati con attrezzi rigidi. Al momento, l'équipe ha effettuato prove con materiali gelatinosi, oggetti in silicio e bolle gassose di diverse forme e dimensioni. La prossima sfida è cercare di muovere più oggetti contemporaneamente: "Dobbiamo cercare di inserire più di un oggetto nella camera e provare ad assemblarli nel liquido", spiega Anand Bala Subramaniam, uno degli autori del lavoro. "Per farlo, servirà una configurazione più complessa dei magneti e algoritmi di controllo per portare l'oggetto all'interno della camera, orientarlo, poi portarne un altro, orientarlo a sua volta e attaccarlo al primo. I risultati ottenuti finora sono un ottimo punto di partenza. Ancora un po' di tempo, e avremo le prime applicazioni pratiche".