Левитировать это: Что такое левитация и как ее объясняет наука / ГОРДОН

Что такое магнитная левитация и как это возможно

Что такое магнитная левитация и как это возможно

Магнитная левитация — технология, метод подъёма объекта с помощью одного только магнитного поля. Магнитное давление используется для компенсации ускорения свободного падения или любых других ускорений.

Слово «левитация» происходит от английского «levitate» — парить, подниматься в воздух. То есть левитация — это преодоление объектом гравитации, когда он парит и не касается опоры, не отталкиваясь при этом от воздуха, не используя реактивную тягу. С точки зрения физики, левитация — это устойчивое положение объекта в гравитационном поле, когда сила тяжести скомпенсирована и имеет место возвращающая сила, обеспечивающая объекту устойчивость в пространстве.

В частности магнитная левитация — это технология подъёма объекта с помощью магнитного поля, когда для компенсации ускорения свободного падения или любых других ускорений используется магнитное действие на объект. Именно о магнитной левитации и пойдет речь в данной статье.

Магнитное удержание объекта в состоянии устойчивого равновесия можно реализовать несколькими способами. Каждый из способов имеет свои особенности, и к каждому можно предъявить претензии, вроде «это не настоящая левитация!», и так оно на самом деле и будет. Настоящая левитация в чистом виде недостижима.

Так, теорема Ирншоу доказывает, что, используя только ферромагнетики, невозможно устойчиво удерживать объект в гравитационном поле. Но несмотря на это, с помощью сервомеханизмов, диамагнетиков, сверхпроводников и систем с вихревыми токами возможно достичь подобие левитации, когда какой-нибудь механизм помогает объекту сохранять равновесие, когда тот поднят над опорой магнитной силой. Однако обо всем по порядку.

Электромагнитная левитация с системой слежения

Применив схему на базе электромагнита и фотореле можно заставить левитировать небольшие металлические предметы. Предмет будет парить в воздухе на некотором расстоянии от неподвижно закрепленного на стойке электромагнита. Электромагнит получает питание, пока фотоэлемент, закрепленный в стойке, не затенен парящим предметом, пока на него попадает достаточно света от неподвижно закрепленного контрольного источника, это значит, что объект нужно притянуть.

Когда объект достаточно приподнят, электромагнит отключается, поскольку в этом момент тень от перемещенного в пространстве объекта падает на фотоэлемент, перекрывая свет источника. Объект начинает падать, но упасть не успевает, так как снова включился электромагнит. Так, отрегулировав чувствительность фотореле, можно добиться эффекта, при котором объект будет как-бы висеть на одном месте в воздухе.

На самом деле объект непрерывно то падает, то вновь немного приподнимается электромагнитном. Получается иллюзия левитации. На этом принципе основана работа «левитирующих глобусов» — довольно необычных сувениров, где к глобусу прикреплена магнитная пластина, с которой и взаимодействует электромагнит, скрытый в подставке.

Диамагнитная левитация

Графитовый грифель от простого карандаша является диамагнетиком, то есть веществом, которое намагничивается против внешнего магнитного поля. В определенных условиях происходит полное вытеснение магнитного поля из материала диамагнетика, например графитовый грифель обладает высокой магнитной восприимчивостью, и начинает парить над неодимовыми магнитами даже при комнатной температуре.

Для устойчивости эффекта магниты следует собрать в шахматном порядке (полюса магнитов), тогда графитовый стержень не выскользнет из «магнитной ловушки» и будет левитировать.

Редкоземельный магнит с индукцией всего 1 Тл может висеть между пластинами висмута, а в магнитном поле с индукцией 11 Тл можно между пальцами стабилизировать «левитацию» маленького неодимового магнита, поскольку руки человека являются диамагнетиком, как и вода.

Известен достаточно широко распространенный опыт с левитирующей лягушкой. Животное аккуратно помещают над магнитом, который создает магнитную индукцию больше 16 Тл и лягушка, демонстрируя диамагнитные свойства, фактически зависает в воздухе на небольшом расстоянии от магнита.

Левитация магнита над сверхпроводником (эффект Мейснера)

Пластина из оксида иттрия-бария-меди охлаждается до температуры жидкого азота. В этих условиях пластина становится сверхпроводником. Если теперь положить неодимовый магнит на подставку над пластиной, а затем подставку из под магнита вытащить, то магнит зависнет в воздухе — будет левитировать.

Даже небольшой магнитной индукции порядка 1 мТл достаточно чтобы магнит, будучи положен на пластину, приподнялся над охлажденным высокотемпературным сверхпроводником на несколько миллиметров. Чем выше индукция магнита — тем выше он поднимется.

Дело здесь в том, что одно из свойств сверхпроводника — выталкивание магнитного поля из сверхпроводящей фазы, и магнит, отталкиваясь от этого магнитного поля противоположного направления как-бы всплывает и продолжает парить над охлажденным сверхпроводником до тех пор, пока он не выйдет из сверхпроводящего состояния.

Левитация в условиях вихревых токов

Вихревые токи (токи Фуко), наводимые переменными магнитными полями в массивных проводниках также способны удерживать предметы в левитирующем состоянии. Например катушка с переменным током может левитировать над замкнутым кольцом из алюминия, а алюминиевый диск будет парить над катушкой с переменным током.

Объяснение здесь такое: по закону Ленца, индуцируемый в диске или в кольце ток будет создавать такое магнитное поле, что его направление станет препятствовать причине его вызывающей, то есть в каждый период колебаний переменного тока в индукторе, в массивном проводнике будет индуцироваться магнитное поле противоположного направления. Так, массивный проводник или катушка подходящий формы смогут левитировать все время пока включен переменный ток.

Аналогичный механизм удержания проявляется, когда неодимовый магнит роняют внутри медной трубы — магнитное поле индуцированных вихревых токов направлено противоположно магнитному полю магнита.

Ранее ЭлектроВести писали, что японская компания Lexus показала свой первый функционирующий прототип ховерборда – летающей доски для скейтбордистов.

По материалам: electrik.info.

Левитация для маглов

Есть в мире силы, с которыми люди могут, кажется, только смириться: время не течет вспять, смерть неизбежна, притяжение тянет вниз. Победить их можно только чудом — или волшебством. Чтобы заставить предмет левитировать, маги из мира Джоан Роулинг произносят «Wingardium Leviosa» и делают взмах палочкой. Физикам-маглам есть что на это ответить — им известно немало способов удержать предмет в воздухе без механической опоры.

Чтобы заставить предмет левитировать, нужно сделать две вещи. Во-первых, создать силу, направленную вертикально вверх, чтобы он не упал под действием земного тяготения. Во-вторых, надо позаботиться о том, чтобы зависший в воздухе предмет находился в устойчивом равновесии — то есть самостоятельно возвращался в свое первоначальное положение после того, как его покой потревожат. Иными словами, помимо поддерживающей силы нужна еще и возвращающая. Разумеется, природа обеих сил не должна быть механической — иначе вся левитация свелась бы к тому, чтобы положить предмет на твердую опору или подвесить его.

Magnes Fulcit

Простые постоянные магниты знакомы многим из бытовой жизни — с их помощью вы наверняка вешали атлас на школьную доску или прикрепляли к холодильнику сувениры с курорта. Сила магнетизма была хорошо известна еще в древности: например, Плиний Старший упоминает в своих сочинениях архитектора Тимохариса, который собирался использовать в своде александрийского храма «магнитный камень», чтобы железная статуя под ним парила в воздухе. Плиний, правда, не уточняет, что должно было удержать статую от того, чтобы прилипнуть к потолку.

Но если слегка расширить рамки бытового применения и поэкспериментировать с двумя магнитами, то обнаружится, что их разноименные полюса притягиваются, скрепляя магниты друг с другом не хуже, чем отдельный магнит с доской, а вот соединить их одноименными полюсами сложнее — они отталкиваются. Это явление можно использовать для левитации, создавая в пространстве магнитное поле, которое будет подталкивать нужный предмет вертикально вверх.

Однако если противодействовать силе тяжести при помощи магнетизма сравнительно легко, то создать устойчивое равновесие — уже не так просто. Теорема Ирншоу запрещает статичным парамагнетикам и ферромагнетикам порождать стабильную левитацию: как бы ни старались современный экспериментатор или античный архитектор, без дополнительных условий поворот двух постоянных магнитов даже на совсем небольшой угол приведет к тому, что они развернутся друг к другу противоположными полюсами, отталкивание превратится в притяжение, и полет прекратится.

К счастью, существует сразу несколько путей, которые позволяют обойти этот запрет. Один из них — помещать в магнитное поле диамагнетик. Он, в отличие от парамагнетика, намагничивается не вдоль внешнего поля, а противоположно ему, и теорема Ирншоу не запрещает ему устойчиво зависать в воздухе. А при небольших отклонениях от равновесного положения собственное поле диамагнетика может перестраиваться так, чтобы возвращать его в равновесие. Представить такой эффект можно, мысленно заменив магнитное поле на множество механических пружин, которые закреплены на объекте: при небольших растяжениях и сжатиях относительно равновесия их упругие силы будут сами подстраиваться так, чтобы объект вновь перешел в первоначальное положение.

Подобрать диамагнетик нетрудно: подобное поведение характерно для множества веществ, включая органические соединения — значит, в достаточно сильных полях левитировать могут и живые создания. Известны опыты, когда при индукции поля в десятки тесла удавалось отправить в полет лягушек и мышей — отмечается, что последние адаптировались к подвешенному состоянию примерно за четыре часа.

Похожим образом можно устроить стабильную левитацию при помощи сверхпроводников — материалов, которые при сильном охлаждении полностью теряют электрическое сопротивление (подробнее о механизмах, благодаря которым возможен такой переход, в материале «Ниже критической температуры»). Находясь в сверхпроводящем состоянии, образец вытесняет (или почти вытесняет) из своего объема приложенное к нему внешнее магнитное поле — то есть с точки зрения наблюдателя ведет себя как идеальный диамагнетик, который не просто слегка намагничивается в обратную полю сторону, а как будто становится противоположным магнитом той же силы.

Благодаря этому сверхпроводникам, по сравнению с настоящими диамагнетиками, для левитации требуются в среднем менее сильные поля. В качестве платы за такое удобство приходится, однако, охлаждать материал до температур, близких к абсолютному нулю, чтобы привести его в сверхпроводящее состояние (но физики работают над этой проблемой — осенью прошлого года им удалось достичь сверхпроводимости при комнатной температуре, правда, при давлении почти в три миллиона атмосфер).

Для левитации можно также комбинировать разные эффекты — например, «подвесить» небольшой магнит в поле сверхпроводящего соленоида и стабилизировать его положение при помощи диамагнетиков — например, человеческих пальцев или учебника по физике.

Левитация магнита в поле сверхпроводящего соленоида величиной около 11 тесла, стабилизированная диамагнетиками — человеческими пальцами

Mathieu Simon et al. / American Journal of Physics, 2001

Левитация того же самого магнита в поле сверхпроводящего соленоида величиной около 11 тесла, стабилизированная одним из томов «Фейнмановских лекций по физике», в котором дается объяснение феномена диамагнетизма

Mathieu Simon et al. / American Journal of Physics, 2001

Другой способ создать стабильную левитацию — использовать нестатические магнитные поля, к которым не относится утверждение теоремы Ирншоу. Например, ниже показано изобретение восьмидесятых годов, своего рода магнитная юла: неподвижный чашеобразный магнит поддерживает своим полем вращающийся над ним магнит в форме волчка. Если последний раскрутить достаточно быстро, то его левитация будет устойчивой — по аналогии с обычным волчком, при небольших отклонениях от вертикали малые поперечные скорости точек тела будут складываться с большими вращательными скоростями, и волчок продолжит устойчиво вращаться, хотя его ось и будет немного дрожать.

Игрушка левитирует в магнитном поле, оставаясь стабильной благодаря вращению

Wikimedia Commons

Наконец, можно стабилизировать левитацию при помощи обратной связи — то есть следить за тем, где находится предмет, и регулировать величину магнитного поля так, чтобы оно постоянно удерживало норовящее «соскользнуть» с него тело. Главное в этом деле — успеть. Если магнитное поле опоздает на свою работу, то уже не вернет левитирующему объекту равновесие, а наоборот, еще сильнее дестабилизирует его.

Несмотря на сложности, у этого способа левитации есть весьма широкое практическое применение — например, его используют поезда на магнитной подушке — маглевы (аббревиатура от магнитная левитация). Принцип работы такого транспорта основан на том, что магнитный рельс подстраивается под смещения левитирующего над ним поезда, быстро изменяя свою полярность так, чтобы ускорять (или замедлять) движение — подобно тому, как при помощи постоянных магнитов мы можем ненадолго ускорять один из них, «приманивая» его противоположным полюсом другого.

Экспериментальный вагон «ТП-05» прототипного советского маглева, испытания которого проходили в семидесятых–восьмидесятых годах прошлого века. Позже проект был заморожен

Wikimedia Commons

Маглевы не касаются рельса, а левитируют над ним, а потому являются самым высокоскоростным видом общественного транспорта — их замедляет только сопротивление воздуха. В 2015 году японский маглев на испытаниях установил рекордную скорость свыше 600 километров в час, а проектируемые маглевы в вакуумных тоннелях, вероятно, будут передвигаться на порядок быстрее, преодолевая за час до шести тысяч километров.

Летом 2017 года немецкая фирма ThyssenKrupp продемонстрировала лифт MULTI, который работает по тому же принципу, что и маглевы — то есть левитирует.

Лифт на магнитном подвесе

thyssenkrupp / YouTube

Такой лифт способен двигаться не только по вертикали, но и по горизонтали — а значит можно разрабатывать нелинейные шахты, в которых кабины обгоняют друг друга и перемещаются между разными частями здания, повышая пропускную способность системы. А за год до экспериментальной демонстрации канадский инженер, вдохновившись концептом MULTI, предложил использовать такие кабины в качестве передвижных комнат, которые могут скользить вдоль стен здания, зависая у нужных окон и создавая дополнительное пространство.

Lux Pressura

Еще один способ устроить левитацию — это использовать давление света. Гипотезу об этом явлении еще четыре века назад выдвинул Иоганн Кеплер в качестве объяснения тому, что наблюдаемые хвосты комет направлены в сторону от Солнца. Во второй половине XIX века давление света удалось обосновать в рамках классической электродинамики Максвелла, а уже несколько лет спустя теоретический прогноз подтвердился в опытах Петра Лебедева.

Современные представления об электромагнитном излучении несколько шире, чем в теории Максвелла — теперь принято считать, что оно имеет не только волновые, но и корпускулярные свойства. Световой луч можно представлять себе как пучок элементарных частиц — фотонов — каждый из которых переносит порцию энергии и обладает импульсом, а значит, по аналогии с механическими частицами (например, маленькими дробинками), может передавать этот импульс другим телам при взаимодействии. Если создать устройство, которое позволяет грамотно распорядиться этим импульсом, то можно подталкивать предмет потоком излучения в нужном направлении.

В 1986 году американский физик Артур Эшкин вместе с коллегами продемонстрировал работу одного из таких устройств — оптического пинцета. Если с помощью обычного пинцета попытаться работать с объектами микромира — клетками, белками, молекулами (и частицами еще меньше), то такой опыт едва ли закончится успехом — механический инструмент слишком груб для этого и лишь разрушит исследуемую систему. Эшкин догадался заменить механические рычаги на интенсивный лазерный пучок, который при помощи давления света удерживает микроскопические частицы, не затрагивая их внутреннюю структуру.

Чтобы обеспечить левитацию объекта в таком пинцете, лазерный луч фокусируют через объектив микроскопа. В результате у пучка возникает «талия» — сужение, в котором интенсивность (число фотонов, пролетающих через единичное поперечное сечение в единицу времени) резко возрастает от краев пучка к его центру. Из-за этого на микрочастицу, помещенную в пучок, со стороны излучения действует градиентная сила, которая втягивает ее в центр пучка — область наибольшей интенсивности (при этом несмотря на то, что всякая частица стремится попасть в центр, детальное описание этого процесса зависит от соотношения между размерами частицы и длиной волны лазера — подробнее об этом можно узнать в материале «Скальпель и пинцет»)

.

Схема работы оптического пинцета: при смещении относительно центра пучка частица испытывает действие возвращающей силы, тогда как центральное положение устойчиво

Wikimedia Commons

Зажатый в луче света объект немного смещается в направлении от источника лазерного луча, поскольку налетающие фотоны передают ему свой импульс — в результате микрочастица оказывается зафиксирована в очень компактной центральной области, что очень удобно для точных измерений в биологии, физике и медицине. Так, при помощи оптической ловушки в 2018 году австралийские физики измерили действующую на отдельный атом силу с точностью до сотых долей аттоньютона — это в десятки миллиардов триллионов (то есть 10²²) раз меньше, чем типичная сила тяжести, которая действует на человека.

Незадолго до этого американские ученые научились создавать трехмерные цветные голограммы, подсвечивая небольшую частицу, которую передвигали оптическим пинцетом со скоростью почти два метра в секунду. Благодаря инерции человеческого зрения, световой след сливался в единое цветное изображение.

Примеры изображений, которые созданы с помощью перемещения частицы оптическим пинцетом (выдержка фотоаппарата 8–56 секунд)

D. Smalley et al. / Nature, 2018

Годом позже физики из Швеции и Германии наблюдали за микрометровыми глицериновыми каплями в лазерном пучке, надеясь отследить их движение и детально описать слияние частиц. Однако вместо этого неожиданно обнаружили, что при касательных столкновениях левитирующие капли не сливаются, а приобретают устойчивые замкнутые траектории неправильной формы, будто шары в руках невидимого жонглера. На качественном уровне авторы объяснили это тем, что левитирующие капли периодически заслоняют друг от друга луч лазера, а потому градиентная сила и давление излучения периодически меняются, заставляя частицы то снижаться и отлетать от центра пучка, то вновь подлетать к нему и набирать высоту.

Слева — наблюдаемое движение глицериновых капель в оптической ловушке, справа — численная модель

Albert Bae et al. / Physical Review Letters, 2019

Кроме того, теоретические оценки показывают, что силами радиационного давления принципиально возможно удерживать и макроскопические объекты — например, небольшие тонкие зеркала массой в доли миллиграмма. Возможно, в обозримом будущем оптические пинцеты станут уже не просто инструментами для работы в микромире, но и заменят механические в макроскопических опытах.

Calor Fuga

Свет не только давит на предметы, но и нагревает их — благодаря этому тоже можно устроить левитацию. Дело в том, что когда одна сторона находящегося в воздухе тела нагрета сильнее, чем другая, то молекулы газа отскакивают от нее в среднем быстрее — так возникает фотофоретическая сила.

При этом более нагретой стороной не обязательно становится та, на которую падает свет. Так, в 2004 году ученые Осакского университета пронаблюдали отрицательный фотофорез — миграцию микроскопических капель в лазерном пучке к источнику излучения. Разумеется, такое поведение не смогло бы обеспечить радиационное давление — ведь фотоны в лазерном пучке летят от источника, а значит только отталкивают каплю от него.

Заставить молекулы отскакивать от одной поверхности тела быстрее, чем от другой, может не только разница в температуре. В середине февраля американские физики продемонстрировали, как диски диаметром в полсантиметра левитируют в вакуумной камере при давлении в десятитысячные доли атмосферного, хотя разница в температуре их поверхностей была пренебрежимо мала.

Полимерный диск весом 0,3 микроньютона левитирует при давлении 30 паскалей и интенсивности излучения порядка солнечной

Mohsen Azadi et al. / Science Advances, 2021

Достичь этого удалось благодаря структуре дисков: снизу их покрывали слоем из углеродных трубок с нанометровыми неоднородностями, а сверху — гладким полимерным материалом. В результате, несмотря на почти одинаковые температуры верхнего и нижнего слоя, молекулы все равно отскакивали от них по-разному — этого хватило, чтобы с помощью светодиодов преодолеть тяготение и заставить диски левитировать.

Так авторы показали возможность левитации под действием солнечного света в мезосфере, верхнем слое воздушной оболочки Земли. Она уже слишком разрежена для самолетов и воздушных шаров, но еще слишком плотна для космических спутников. Возможно, теперь путь в мезосферу будет открыт для подобных компактных аппаратов — они смогут, например, собирать атмосферные данные для метеорологов и климатологов.

Vox Suspende

Другой вид левитации — акустическая. Когда когерентные акустические волны (с неизменной во времени разностью фаз) накладываются друг на друга, возможно образование стоячей волны — такого состояния колебаний, при котором области минимальной и максимальной амплитуды не движутся, и волна словно замирает в пространстве. Так образуются статичные области повышенного и пониженного давления — это можно использовать для левитации, помещая в области минимума давления предмет, который по размерам не превышает длину волны. Повышенное давление вокруг будет удерживать его от падения и стабилизировать относительно небольших смещений в стороны.

Небольшие шарики левитируют в узлах вертикальной стоячей акустической волны

Wikimedia Commons

Если плавно менять фазу и амплитуду звуковых волн, можно менять расположение и «глубину» акустических «ям» — и таким образом заставлять предметы не просто висеть в воздухе, а перемещаться в пространстве. Так, в январе этого года японские инженеры показали устройство, в котором управляемый ультразвуковыми излучателями воздушный шарик стал интерфейсом ввода-вывода.

Воздушный шарик вращается под действием ультразвуковых волн, которые испускают окружающие его излучатели

ShinodaLab / YouTube

Экспериментаторы сейчас продолжают бороться с техническими ограничениями акустической левитации — осенью 2018 британские инженеры научили свое устройство огибать препятствия, расположив перед излучателями структурированную пластину с размерами полостей порядка длины волны. Из-за этого фаза каждой из волн меняется так, что при сложении их друг с другом получающееся звуковое поле огибает область вблизи излучателей.

А незадолго до этого другие британские исследователи заставили левитировать предмет крупнее длины волны — для этого они расположили 192 ультразвуковых преобразователя на поверхности сферического сектора и с их помощью вместо обычной стоячей волны создали в воздухе набор звуковых вихрей противоположной направленности. Такая конфигурация звукового поля смогла удержать полистирольный шарик диаметром 1,6 сантиметра — почти вдвое больше длины волны.

Левитация шарика с диаметром почти на 20 процентов превосходящим длину волны в акустическом вихре

UpnaLab / YouTube

Наконец, третьи британские инженеры весной 2020 организовали управление левитацией движениями руки: информацию о ее положении считывал инфракрасный датчик и передавал на ультразвуковые массивы излучателей. В ответ последние регулировали испускаемые волны и перемещали летящий шарик вслед за направлением, на которое указывает палец. Для демонстрации исследователи представили прототип игрового автомата, требующего от игрока проводить шарик через кольца.

Датчик движения передает информацию о движениях руки массиву ультразвуковых излучателей, которые ведут шарик вслед за движениями пальца

Rafael Morales Gonzalez et al. / CHI EA 2020

При желании простейший (и относительно дешевый) акустический левитатор можно собрать и в домашних условиях — соответствующую инструкцию в 2017 году опубликовали ученые Бристольского университета. В качестве деталей для сборки они предложили использовать ультразвуковые датчики парковки для автомобилей и микроконтроллер Arduino Nano.

Tremor Leva

Для левитации можно приспособить не только колебания, которые распространяются по воздуху, но и вибрации вполне твердых предметов. Дело в том, что когда в физической системе происходят высокочастотные колебания, результатом их усредненного (за период) влияния могут стать вибрационные силы.

Объединяясь с силами, которые действуют без вибраций, такие силы иногда приводят к совершенно контринтуитивным эффектам — примером тому (пусть и не относящимся напрямую к левитации) является маятник Капицы — математический маятник на спице с вертикально вибрирующим подвесом. Когда частота колебаний подвеса многократно превышает собственную частоту колебаний маятника, подвес раскачивает спицу так, что вибрационная сила может обеспечить устойчивые колебания маятника в перевернутом положении — будто бы поле тяжести изменило свое направление.

Подобным образом можно заставить левитировать слой вязкой жидкости над слоем воздуха. Если опора, на которой находится сосуд, быстро раскачивается, то появляющиеся вибрационные силы мешают формированию капель на нижней поверхности жидкости, и она перестает стекать вниз под действием гравитации.

В сентябре 2020 года французские физики выяснили, что таким путем можно не просто заставить жидкость парить в воздухе, но и использовать ее нижнюю поверхность для плавания точно так же, как и верхнюю — и отправили в круиз по «обратной стороне воды» небольшие кораблики. Перевернутые суденышки зеркально повторяли поведение предметов, которые плыли привычным способом по верхней поверхности левитирующего «водоема» (то есть, подобно маятнику Капицы, словно чувствовали обращенную кверху гравитацию).

Ученые объяснили необычное явление тем, что при вибрациях объем тел, погруженный в жидкость, также непрерывно меняется — в результате усредненная выталкивающая сила вместе с силой тяжести удерживают тело на плаву.

Будучи лишь чудом в сознании наших предков, в современном мире левитация стала чуть ли не повседневностью. Она уже зарекомендовала себя и как инструмент для научной и технической работы, и как основа для транспорта, и как способ развлечений.

Прогресс не стоит на месте — возможно, уже в ближайшие годы мы увидим воплощения тех идей, которые сегодня живут только на страницах научных работ, а на им смену придут уже новые способы повисеть в воздухе, которые будут ждать своего часа. Может быть, левитация, напротив, уйдет в прошлое, а нынешние планы и достижения покажутся такими же забавными, как и мечты о парящей железной статуе посреди античного храма. По-настоящему важно совсем другое: как бы уверенно мы ни отрекались от того или иного способа отправить предмет в полет, главный  — полет человеческой мысли — не остановится и тогда.

Николай Мартыненко

Магнитная левитация. Виды и работа. Применение и особенности

Магнитная левитация – это технология, позволяющая поднимать объекты в воздух с помощью магнитного поля. Само слово «левитация» происходит от английского «levitate», которое можно перевести как «парить» или «подниматься в воздух». Фактически, данное физическое явление позволяет преодолеть гравитацию без применения реактивной тяги или аэродинамики, как это осуществляется самолетами, вертолетами и дронами.

Почему происходит магнитная левитация

С физической точки зрения левитация является устойчивым положением объекта в гравитационном поле. Фактически, сила тяжести компенсируется с силами воздействующими на предмет, которые его поднимают. В определенной точке данные силы уравниваются, благодаря чему объекты зависают. То понятие, которое укладывается в слово «левитация» в чистом виде недостижимо, что давно является доказанным фактом. На деле парение объекта достигается только путем воздействия на него магнитного поля. При этом сам предмет, который зависает в воздухе, не обладает свойствами парить без внешнего воздействия. Он не сможет делать это абсолютно в любых условиях и на разной высоте.

Условия, которые необходимо обеспечить, чтобы осуществить магнитную левитацию, могут отличаться. Существует несколько технологий, которые позволяют добиться эффекта парения:
  • Электромагнитная.
  • Диамагнитная.
  • Сверхпроводниковая.
  • Вихретоковая.
Электромагнитная

Данная технология подъема объекта над поверхностью подразумевает применение . Он располагается в нижней части устройства. На него укладываются легкие металлические предметы. Над электромагнитом с помощью стойки закрепляется фотоэлемент. Задача последнего заключается в подачи и прерывания питания на электрический магнит. Если фотоэлемент улавливает тень, то он включает или отключает питание, что зависит от места его расположения. Это происходит с периодичностью в доли секунды.

Принцип работы данной технологии подразумевает создание кратковременного воздействия электромагнитного поля на металлический объект. Катушка его подталкивает, после чего отключается, и предмет начинает падать вниз. Сразу же катушка снова создает электромагнитное поле поднимающее объект, и он взлетает. Цикличное воздействие необходимо для того, чтобы обеспечить возможность контроля местоположения парящего предмета. Дело в том, что постоянное электромагнитное поле смещает объект, пока он не выйдет из зоны воздействия и не упадет под влиянием силы притяжения. Если же циклично включать и отключать поле, то предмет будет просто подскакивать, фактически не удаляясь от точки нахождения.

При взгляде со стороны благодаря высокой частоте подачи и отключения электромагнитного воздействия, парящий предмет выглядит практически неподвижным. Это создает впечатление его реальной левитации. Данная технология является весьма популярной при производстве сувениров. Примером ее реализации является летающий глобус. Недостаток данного способа заключается в определенной сложности запуска устройства. Необходимо закрыть фотодатчик, приподнять предмет для левитации, после чего открыть систему фотодатчика. Далее он возьмет контроль удержания предмета на себя. В том случае, если произойдут перебои с электричеством и объект упадет, то после подачи питания он уже не взлетит без вмешательства человека.

Диамагнитная

Для реализации данной технологии применяются диамагнетики. Эти вещества намагничиваются против внешнего магнитного поля. Отдельные материалы могут полностью вытеснять свое магнитное поле. Примером такого вещества является графит. Довольно известным экспериментом является магнитная левитация стержня из обычного карандаша. Он зависает над неодимовыми магнитами. Для этого их необходимо расставить в шахматном порядке поворачивая разными полюсами к верху. При таких условиях стержень не будет вытолкнут за пределы площадки, поэтому останется левитировать постоянно. Неодимовые магниты имеют более стабильное поле, поэтому если созданная поверхность в шахматном порядке будет иметь достаточную площадь, касательно длины графитового стержня, то тот зависнет неподвижно.

Живые существа тоже обладают свойствами диамагнетиков, поэтому под воздействием магнитного поля с высокой индукцией также могут парить. Примером этого является научный эксперимент с летающей лягушкой. Для некрупного земноводного достаточно создать индукцию больше 16 Тл, и лягушка начинает парить в воздухе на небольшой высоте.

Сверхпроводниковая

Магнитная левитация по данной технологии также известна как метод Мейснера. Эффект парения достигается путем размещения магнита над сверхпроводником. В его качестве применяется оксид иттрия-бария-меди. Данное вещество приобретает способность сверхпроводника при снижении его температуры. Для этого необходимо обеспечение его контакт с жидким азотом.

Эксперимент по левитации подразумевает помещение пластины в ванночку с жидким азотом. Оксид иттрия-бария-меди практически мгновенно охлаждается. Если над ним поместить магнит, то тот начнет левитировать. Высота между магнитом и сверхпроводником напрямую зависят от силы индукции. Чем она выше, тем на большем расстоянии окажется магнит. Предмет как бы всплывает над сверхпроводником и весьма устойчиво парит до момента, пока пластина не остынет, потеряв свои свойства.

Вихретоковая магнитная левитация

Еще одним способом создания магнитной левитации является использование вихревых токов и массивных проводников. Катушка, выдающая вихревой ток может левитировать над замкнутым кольцом из цветного металла. Аналогичная ситуация наблюдается и с дисками из данного металла, уложенными над большими катушками.

Это обусловлено тем, что по закону Ленца индексируемый в данном случае цветной металл будет создавать магнитное поле противоположное от того, что на него воздействует. Иными словами, в каждый период колебания переменного тока в катушке будет создаваться противоположное по направлению магнитное поле. Поскольку они отталкивают друг друга, то более легкий предмет будет левитировать над тяжелым.

Еще одним примером вихревой левитации является пропускание неодимового магнита через толстостенную медную трубу. В этом случае постоянное парение не происходит, но магнит замедляется. Его падение сквозь трубу напоминает замедленную съемку или погружение в густую жидкость.

Масштабные применение эффекта парения

Магнитная левитация нашла свое применение не только при создании сувениров. Одним из самых масштабных способов использования данной технологии является современный железнодорожный транспорт на магнитной подушке. Такой поезд двигается очень тихо, поскольку не имеет колес, которые создают трение и стук. Как следствие самый известный проект такого транспорта, который был построен в Японии, смог развить скорость в 581 км/час. Единственный в мире поезд, который работает по данной технологии на постоянном маршруте, располагается в Шанхае. Он соединяет метро и аэропорт. Поезд позволяет преодолевать расстояние в 30 км между конечными станциями приблизительно за 7 минут.

Похожие темы:

«Левитация – это не фантазия, а чистая наука»

Беседа с директором Института металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН), членом-корреспондентом РАН, доктором технических наук Владимиром Комлевым.

– Владимир Сергеевич, институт, который вы возглавляете, не так давно отметил 80-летие. Чем он живет, чем дышит?

– Институт наш легендарный. Он был основан в 1938 году для решения проблем в металлургической отрасли. Большой вклад институт внес в годы Великой Отечественной войны. В этот период его работа была сосредоточена на освоении новых технологических процессов для производства оборонной продукции, мобилизации ресурсов Урала и повышении мощностей промышленных предприятий. В мае будет 75-летие Великой Победы, и мы в институте также предполагаем проводить празднование в честь этой знаменательной даты. В послевоенные годы институт занимался вопросами восстановления и реконструкции отечественной металлургии, изучением металлургического сырья и определением методов его рационального использования, разработкой новых и совершенствованием существующих металлургических процессов, исследованием физико-химических свойств металлов и сплавов. Сегодня мы работаем в широком спектре разработок в области металлургии и материаловедения, что включает в себя разработки для аэрокосмической отрасли, для автомобилестроения, различные материалы двойного назначения, для сельского хозяйства, нефтяной и газовой отрасли и так далее. Нельзя в принципе найти ту отрасль экономики, в которой наш институт в настоящее время не участвует своими разработками. В каких-то областях мы имеем монополию, где-то решаем только локальные, точечные задачи. Есть очень интересные разработки, допустим, порошки для аддитивного производства. Это металлические, керамические, композиционные порошки, получаемые плазменно-химическими методами обработки. У нас созданы технологии и оборудование для получения таких уникальных материалов, которые могут быть использованы для аддитивного производства.

– Для чего эти порошки используются?

– Для создания газотурбинных двигателей, лопаток для авиационной отрасли. Есть разработки уплотнения материала до высокой плотности после 3D печати, которая близка к теоретической. Это обработка при высоких давлениях и температурах. Допустим, нужно создать лопатку для двигателя со сложной формой и высокими механическими характеристиками. Требуется сначала синтезировать специальный порошок, воспроизвести форму изделия на 3D принтере и подвергнуть постобработке – высокому давлению и температуре. Для этого теоретическая плотность должна быть практически 100 % или стремиться к этому показателю. Здесь требуются специальное оборудование, подходы, режимы обработки, чтобы создать такой материал. Мы, в частности, работаем с некоторыми предприятиями в этом направлении. И, можно сказать, создаем лабораторные и опытно-экспериментальные партии для использования, например, в авиации. Но не только в авиации – повторю, мы работаем практически во всех отраслях экономики, которые связаны с материаловедением. Мы биологические существа, но всегда взаимодействуем с материалами. Например, мы облачены в одежду. Одежда состоит из материала. Для того чтобы она была надежная, эффективная, безопасная – тоже нужна наука о материалах. Мы используем автомобильный транспорт для передвижения. В нем очень много различных материалов – от алюминиевых сплавов до различных органических добавок в топливо, т.е. наука о материалах – это всё, что окружает наш мир. Считаю, что наш институт является флагманом в материаловедении. Он никогда не останется без работы. Всегда какие-то задачи, которые стоят перед страной, будут ставиться перед нами, и мы будем готовы их решать, потому что у нас замечательный коллектив. Объем знаний, который у нас накоплен, очень велик. И молодежь, которая приходит к нам работать, всегда находит, чему поучиться у наших ветеранов. Мы пытаемся найти определенный синергизм, чтобы этот опыт постепенно переходил молодому поколению.

– Давайте вернемся к тем направлениям, которые у вас имеются. Чем еще можете похвастаться?

– Спектр работ очень широкий. Это, например, переработка шлаков металлургических отходов, разработка конструкционных сталей различного назначения, магнитных материалов, биоматериалов для реконструктивно-восстановительной хирургии и тканевой инженерии и т.д. У нас создаются сверхтвердые конструкционные материалы, немагнитные и коррозионностойки стали, для нефтедобывающей отрасли. Проводим работы, в том числе, по разработке месторождений. На эту тему с группой компаний «РУСТИТАН» и институтом, при содействии Российского союза промышленников и предпринимателей, подписано соглашение о сотрудничестве по реализации инвестиционного проекта «Строительство вертикально-интегрированного горно-металлургического комплекса по переработке титановых руд и кварцевых (стекольных) песков Пижемского месторождения» и комплексном освоении титановых месторождений в Республики Коми. Институт, обладающий опытом применения экологически чистых технологий замкнутого цикла по получению высококачественного титанового сырья, в рамках реализации проекта разработал технологии переработки титановых руд Пижемского месторождения до получения высокосортных титановых концентратов и извлечения содержащихся в руде редких и редкоземельных металлов. Для сельского хозяйства мы разрабатываем различные кормовые добавки на основе оксидных систем. Допустим, если добавлять оксид железа в различных формах, то он способствует увеличению урожая. Или, если добавлять его в продукты питания животных, у животных увеличивается масса. Особую проблему представляет разработка новых материалов медицинского назначения, предназначенных для контакта со средой живого организма. Еще более востребованы специализированные биосовместимые изделия для сформировавшегося в последние годы нового направления – регенеративная медицина, связанного с разработкой биоискусственных тканей. Институт ведет активные исследования и в данной области.

– Эти работы где-то внедряются?

– Мы создали несколько малых инновационных предприятий, цель которых – создать производство экспериментальных разработок института, например, кормовых добавок для сельского хозяйства, основанных на синтезе коллоидных растворов оксидов, в том числе оксида железа. Мы пытаемся внедрять свои результаты, а не только заниматься фундаментальными разработками. Фундаментальная наука – это основа, это кирпичики, из которых потом вырастает всё здание. Но прикладные задачи, так как мы материаловедческий институт, мы тоже беремся решать. У нас создан реестр разработок, готовых к внедрению. На сегодняшний момент у нас 473 проекта. Многие из них я беру под личный контроль, курирую.

– Одна из основных тем вашего института связана с медициной. Почему институт металлургии, казалось бы, не имеющий прямого отношения к медицине, начал этим заниматься?

– Наш институт имеет прямое отношение к разработке медицинских изделий. Допустим, имплантаты из титана широко применяются в травматологии и ортопедии. Поэтому исторически в институте проводились работы по созданию таких материалов. Например, разработка аддитивной технологии формирования биосовместимых композиционных 3D плазменных покрытий титан – титан на поверхности внутрикостных имплантатов. Другой аспект: в 2008 году путем реорганизации Институт проблем керамических материалов Российской академии наук был присоединен к Институту металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова. А Институт керамики тоже занимался медицинскими материалами. Объединение дало толчок для развития этого направления – создания более широкого спектра материалов для медицины.

Лично моя группа, которой я руковожу, занимается, в основном, материалами на основе керамики, полимеров и композиционных материалов для тканевой инженерии. Наибольших успехов мы достигли в тканевой инженерии костной ткани, потому что костная ткань – это, по сути, керамический материал. Он состоит из 70 % неорганической составляющей. Химики синтезировали этот материал, хотя приблизить его к нативной ткани человека достаточно сложно. Есть много особенностей, подводных камней. Но создать такой материал возможно. И поэтому за последние двадцать лет темой работы моей и моих коллег было как раз создание различных материалов для тканевой инженерии костной ткани.

– Какие результаты?

– Достигнуты достаточно большие успехи в этом направлении, есть и мировое признание. Нас знают за рубежом, в Европе, на азиатском континенте. Мы пытаемся создать синтетический аналог тканевого эквивалента, и для этого используем различные подходы, в том числе, аддитивное производство, т.е. 3D-печать. Например, нам нужно создать из неорганики фосфатов кальция какой-то трехмерный биосовместимый объект сложной геометрии, с внутренней архитектоникой, взаимосвязью пор и так далее, наиболее близкий по архитектуре и по фазовому химическому составу к костной ткани. Как мы это сделаем?

– А для чего это нужно делать? Для того чтобы заместить какие-то костные дефекты, полученные в результате травм, операций, лучевой терапии и так далее?

– Да, особенно, в случаях критического размера. Так вот, наибольшего успеха мы добились в создании оборудования, способа и технологии производства таких матриксов, или имплантатов, для тканевой инженерии, которые основаны, например, на реакционном связывании при физиологических температурах. Что это такое? Керамика известна тем, что традиционно нужно ее нагреть до 1000-1200 градусов. Но в нашем теле такого же не происходит. В нашем теле температура около 37 градусов. Все процессы формирования костной ткани должны проходить при этой температуре. Было достаточно сложно найти условия формирования таких материалов и создать соответствующее оборудование. Но мы это сделали. В частности, в сотрудничестве с ФНИЦ Кристаллография и фотоника Российской академии наук, МНИОИ им. П.А. Герцена – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России и ПАО ИСКЧ разработаны материалы и технологии 3D печати персонализированных конструкций с остеогенными факторами как для направленной регенерации костной тканей, так и других тканевых эквивалентов для решения многих проблем в области ортопедии, стоматологии, челюстно-лицевой хирургии, нейрохирургии, онкологии в ближайшей перспективе.

– Что представляют собой остеогенные факторы?

– В основном, для них используют мезенхимальные мультипотентные стволовые клетки. Можно пойти по другому пути – использовать генные конструкции, которые передают информацию, в нашем случае эндотелиальный фактор роста, который, условно, будет передавать клетке информацию. Механизм действия генных конструкций заключается в высвобождении из структуры носителя, поступлении в клетки-мишени (в области костного дефекта), экспрессии в них, в результате которой клетки начинают работать как «биореакторы» терапевтического белка (кодируемого генной конструкцией), который в свою очередь и обеспечивает биологический эффект.  Клетка формирует сосуды, а сосуды нужны для питания. Таким образом, мы создали трехмерный объект под заданный дефект костной ткани. В этот объект поместили генную конструкцию.

– И он там развивается, растет и делает то, что нужно?

– Если говорить упрощенно, то да. Хирург имплантировал – и всё выросло само.

– Потрясающе.

– На первой ступени генные конструкции попали в клетки самого организма. Они передали информацию, что нужно, допустим, создать условия для ускоренного ангиогенеза и васкуляризации. Создали сосуды. Поток питательных веществ подошел к дефекту. Таким образом, синтетический материал обеспечен определенными факторами, после чего с течением времени он растворяется, а на его месте образуется нативная ткань пациента. Это классический сценарий в очень упрощенной форме.

– Неужели всё идёт без сучка и задоринки?

– Конечно, есть определенные сложности, например, кинетика биодеградации материала может быть не сопоставима с остеогенезом. Иначе говоря, может быть недостаточна скорость биодеградации. Но это постепенно решается скрупулезной работы, шаг за шагом.

– Нашло ли это как бы такой какое-то клиническое применение?

– Здесь у нас тоже есть малое инновационное предприятие в институте, которое было создано еще пять лет назад. В нем зарегистрировано два медицинских изделия, которые применяются, в основном, в стоматологии. Для травматологии и ортопедии объемы нужны большие, а стоимость должна быть меньше. Здесь играет роль коммерческая составляющая, ничего больше.

– Но вы же наверняка не собираетесь останавливаться на стоматологии?

– Не собираемся. В партнерстве с ПАО ИСКЧ создан первое в мире генно-активированное медицинское изделие. Оно прошло клинические испытания в прошлом году и зарегистрировано Росздравнадзором. Это уникальный случай. Буквально два дня назад мы направили в один из журналов с очень высоким рейтингом статью на эту тему. Заголовок  – «Первое в мире применение генно-активированного препарата в клинической практике».

– Что же это клиническое применение показало?

– Показало высокую эффективность. Этот изделие тоже применяется для тканевой инженерии костной ткани. В стоматологии, челюстно-лицевой хирургии, нейрохирургии, травматологии, ортопедии он незаменим. Исследование проведено по стандартам GPA, Federal Drug Administration. Была большая создана группа пациентов с различными заболеваниями костной системы, начиная от проблем синуслифтинга до замещения различных критических и протяженных дефектов костной ткани. Пациенты наблюдалась в долгом периоде времени. Там больше двадцати или тридцати пациентов за несколько лет под серьезным наблюдением. Им делали компьютерную томографию, заборы слюны, проводили анкетирование, визуальный осмотр, даже брали биоптаты, чтобы провести гистологическое исследование и посмотреть, как формируется костная ткань в течение времени. Результаты показали, что практически 100 % получили полное восстановление. Доказано, что изделие безопасно и эффективно. И оно является единственным не только в нашей стране, но и в мире зарегистрированным генно-активированным препаратом для данной области медицины.

Но мы пошли дальше. С лабораторией ­3D Bioprinting Solutions, также которые интересуются тканевой инженерией, мы разработали подходы создания трехмерных конструкций с использованием левитации.

– Левитации? Это уже что-то мистическое.

– Да, почти. Звучит интригующе. Но это чистая наука. Аддитивное производство или, по-другому, 3D-печать заключается в чем, что послойно формируется образец. Слой за слоем с какой-то дельтой – допустим, 50, 100 или 500 микрон (это зависит от разрешения оборудования) формируются слои. Таким образом, «выращивается» объект. А мы подумали – нельзя ли сделать так, чтобы взять частицы микронного или субмикронного размера, поднять их в воздух и собрать трехмерную конструкцию?

– В воздухе?

– Да, в воздухе или в какой-то среде. И это нам удалось. 4 марта была опубликована наша статья с коллегами в «Scientific Report» о том, что был создан новый подход в нашей области – биофабрикация. Мы называем её биофабрикация трехмерной конструкции с использованием эффекта левитации. Все происходит по принципу лепки снежка. Частицы поднимаются и потом собираются в конструкцию, которая задается определенной программой. Пока это только первые опыты, пробные подходы. Но я считаю, что это направление может иметь очень интересное развитие. Вы не делаете это послойно, а берете и собираете сразу. Знаете, как в фантастических фильмах зарубежного производства, когда какие-то кубики взлетают, а потом собирается некая сложная конструкция. Вот такую вещь мы осуществили. Конечно, пока на маленьких лабораторных образцах, но это действительно работает.

– Выходит, левитация вполне возможна?

– Конечно. Левитацию можно создать. Как? Первое – это с использованием магнитных полей, когда мы используем, допустим, парамагнетики, поднимаем и присоединяем частицы друг к другу, и у нас собирается конструкция. Либо в условиях микрогравитации. Здесь с нашими партнерами (3D Bioprinting Solutions, ГК Роскосмос) мы отправили партию образцов на Международную космическую станцию (МКС). Недавно проводились эти эксперименты. 3D Bioprinting Solutions совместно с ГК Роскосмосом в 2018 году направили туда (МКС – прим. Редакции) оборудование, которое дает возможность фабрикации таких конструкций. А мы подключились к этой работе, и в августе 2019 года первые экспериментальные образцы были направлены на МКС с Байконура. Я там сам присутствовал, смотрел, как это все собирается, загружается в космический корабль, как ракета улетает. Зрелище, конечно, потрясающее. Хотя бы раз в жизни это нужно посмотреть. А в сентябре был последний старт с Гагаринского старта. Тоже была направлена партия наших образцов. Космонавты проводили эксперименты, эти образцы потом были возвращены на Землю, доставлены в г. Королев, потом к нам. Сейчас мы провели их всестороннее исследование.

– То есть, по сути, на орбите были собраны костные ткани?

– Да, с использованием левитации. Ведь там практически отсутствует гравитация. То есть эффекты, которые происходят там, радикально должны отличаться от земных. И мы создали конструкты. Сначала провели эксперименты по рекристаллизации самих фосфатов кальция, выяснили, как они взаимодействуют, как формируют трехмерный объект. Это была первая часть эксперимента. На втором этапе проходила рекристаллизация фосфатов кальция, то есть создавался неорганический каркас, и к нему подсоединялись сфероиды (клетки). У нас получился бионеорганический конструкт. Грубо говоря, живой. Сейчас мы эти образцы проанализировали совместно с нашими партнерами, с другими академическими институтами и собираемся представить общественности в виде публикации. Я думаю, получится хорошая публикация, может быть, уровня «Nature» или «Science», потому что это первая работа, когда тканевые конструкты были собраны в приблизительно 400-500 километрах от Земли.

– Если экспериментальный образец можно собрать на МКС, то для широкого потребления вряд ли получится производить такие конструкции. Как вы будете решать эту проблему, если такие изделия потребуются в большом количестве?

– Их можно сделать в земных условиях, используя, допустим, биофабрикацию в магнитных или акустических полях. Но почему мы проводим эксперименты на МКС? Потому что там практически отсутствует гравитация. Здесь мы обращаемся как раз к фундаментальным исследованиям. Проводя эти исследования в принципиально отличных от земных лабораторных условий, мы можем найти что-то новое, ранее неизвестное.

– И потом использовать это на Земле?

– Это можно потом перенести на земные условия. Либо предположить, что все-таки развитие науки и техники будет достаточно скачкообразным, и «наши корабли скоро будут бороздить просторы вселенной».

– Выращивать необходимые материалы для своих целей?

– Да. Или, допустим, предполагается, что в ближайшие там 20-25 лет люди осуществят высадку на Марс. Там условия гравитации тоже другие. Может быть, им будет необходима медицинская помощь, и эти фундаментальные знания также пригодятся.

– Вы любите фантазировать?

– Это фантазии, да. Но любая фантазия, на самом деле, имеет под собой какую-то основу, и, в конце концов, она реализуется в будущем.

– Поделитесь еще какими-то научными фантазиями? О чем думаете? О чем мечтаете?

– Сейчас очень много административной работы. Так много, что иной раз мечтаешь только об одном – вернуться в науку. Но, с другой стороны, для меня большая честь руководить таким легендарным институтом с таким высоким кадровым потенциалом, с такой талантливой молодежью. Это очень интересно. Очень много потрясающих работ. Я постоянно чему-то учусь. Это тоже важно – не останавливаться на достигнутом, продолжать развиваться. Мне интересны люди ищущие. Пусть даже ошибающиеся. Нельзя знать всё. Но вот приходит к тебе человек с каким-то вопросом – и мы вместе ищем решение, собираем всё воедино, как конструкцию в воздухе, и иногда находим что-то совершенно новое, неожиданное.

Источник

Левитация не фантастика: первые эксперименты проводят ученые

Что такое левитация? Это способность какого-либо предмета парить воздухе без поддержки и опоры. В современном мире левитация долгое время считалась фантастикой. Она могла присутствовать в фантастических романах и даже в фильмах, где использовались образные спецэффекты. Магия и чудо — так описывали современники способность предметов висеть в воздухе.

Однако теперь левитация становится реальностью. Ученые смогли поднять капли жидкости над поверхностью, не используя для поддержки никаких приспособлений. Смешивать жидкости до нужного состояния и наблюдать за ними совершенно непросто.

Однако результаты того стоят. Специалисты ACS в Analytical Chemistry смогли провести бесконтактный эксперимент, разработав в итоге метод, который назвали бесконтактной левитацией. Ими было создано устройство для левитации объектов небольшой формы. Физика требует, чтобы такие предметами обладали физическими свойствами. Это электрический заряд или магнетизм.

В другом случае акустическая левитация, которая использует звуковые волны для того, чтобы разместить объекта в газе, не зависит от таких свойств. Однако ученые смогли доказать, что существующие устройства для акустической левитации и смешивания отдельных частиц или капель являются сложными, и из них трудно получить измерения, когда происходит химическая реакция.

Исследователи Стивен Броттон и Ральф Кайзер заявили о своей готовности разработать универсальную методику бесконтактного контроля двух химически различимых капель. Они также использовали универсальный набор зондов, чтобы следить за реакцией при слиянии капель. Две капли были подведены на максимально близкое расстояние, одна была расположена над другой.

Затем верхнюю каплю заставили колебаться, тем самым она изменила амплитуду звуковой волны. Колеблющаяся верхняя капля сливлась с нижней каплей. Полученная химическая реакция контролировалась с помощью инфракрасной, рамановской и ультрафиолетовой спектроскопии. Исследователи таким же образом комбинировали различные капли.

В одном из экспериментов они соединили ионную жидкость с азотной кислотой, вызвав при этом небольшой взрыв. Новый метод левитации может помочь ученым изучать различные типы химических реакций в таких областях, как материаловедение, медицинская химия и планетология.

Safe Experimentation in Optical Levitation of Charged Droplets Using Remote Labs

Когда лазерный луч хорошо скоординированы и нижней плиты является чистым, почти сразу же попали капли. Когда в ловушке капельки он может остаться в ловушку на несколько часов, дать достаточно времени для проведения расследований. Радиус r капель находится в диапазоне 25 ≤ r ≤ 35 мкм и была измерена заряда между 1.1×10-17 ±1.1 x10-18 C и 5.5×10-16 ±5.5 x10-17 C. Размер капель остается, согласно нашей измерения, постоянным с течением времени, но заряд будет медленно прочь, диффузный, давая меньше и меньше реакций от позиции капли при применении электрического поля. Это дает пользователю возможность измерения различных обвинений на том же капли, если он или она является достаточно терпелив.

Лаборатория дистанционного был разработан с использованием простой Java/JavaScript моделирования7 и доступен через веб-сайт UNILabs8. Что касается программного обеспечения местного управления лаборатории он был разработан с помощью программного обеспечения управления. Подключение удаленного и локального программного обеспечения был разработан после, широко испытания, работе D. хаоса и др. 9. идея создания лаборатории дистанционного для оптических капелька левитация основана на двух столпах: 1) позволяют исследователям из других частей мира, которые не имеют этой установки для работы с ним и 2), чтобы сделать этот тип эксперимент по физике студентов.

Окружающей среды была протестирована широко, как локально так и удаленно поддерживать работу исследователей. Было показано, что капли захват может занять от 2 секунд до 1 минуты. Эта вариация объясняется пипеткой очистки и лазерных выравнивания. По этой причине небольшое количество обслуживание осуществляется каждый день, с тем чтобы лаборатории для правильной работы. После того, как был захвачен капли, она может выдержать парящий для длительных периодов времени, достигнув более чем на полчаса, периода, достаточного для выполнения всех задач, которые предоставляет система. Тот факт, что несколько капель можно свернуть и быть в ловушке, позволяет пользователям быстро проверить исправления протоколов, касающихся расчета массы и электрического заряда, как разница в результатах между двух капель рухнула, и одна капля больше значительным, чем если они только сравнить два уникальных капли поймали в различные моменты. Кроме того учитывая стабильность и реконфигурации окружающей среды, он служит основой для добавления новых приборов и таким образом позволяет новые функциональные возможности. Примером этого факта является анализ, проводится в настоящее время в Университете Гетеборга, изучить влияние радиоактивных проб на явление оптической левитация.

Единственный эффективный способ разрешить многие студенты для доступа к этот тип опыта — через удаленный лаборатории, главным образом по соображениям безопасности. Кроме того такие, как исследования, Лундгрен et al. показывает, что студентов опыт работы с удаленной лаборатории является полезным как для традиционных лабораторных10. Окружающей среды позволяет молодых студентов обнаружить концепции оптических левитация, наблюдая, как лазерный луч можно эффективно левитировать вопрос. Учитель может также ввести электрический заряд для студентов, изучая полярности капель. Для более передовых студентов, расчет капли массы и заряда могут быть включены в протокол работы.

Эта лаборатория был использован в классе физики в Хальмстад, Швеция, со студентами из международного бакалавриата (IB) диплом программы (www.ibo.org). Учитель следовали протокол удаленного, описанный в шаге 2. После того, опыт студенты были опрошены, задавая им вопросы окружающей среды, измерений, базовые физические концепции, которую они узнали и преимущества и недостатки, которыми они воспринимаются с помощью лаборатории дистанционного. В целом студенты поняли процесс после и рассчитывается размер капель, получения результатов недалеко от реального размера захваченных падения. Они поняли риски, связанные с использованием мощных лазеров, а некоторые предложили добавить улучшения визуализации эксперимента, например, покупать лучше камеры или включая элементы дополненной реальности.

Рисунок 1: архитектура удаленного лабораторных экспериментов. Интернет пользователи подключаются к веб-странице UNILabs, используя их компьютеров или мобильных устройств. Веб-среды служит удаленный лаборатории приложения JavaScript, которое позволяет удаленно управлять эксперимент. Это приложение подключается к компьютеру, расположенный в лаборатории через JIL промежуточного сервера, которая обеспечивает связь между приложений JavaScript и LabVIEW программы. Наконец лаборатории компьютер взаимодействует с экспериментальной установки с использованием программы LabVIEW и необходимые карты DAQ. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 2: LabView программы: панель конфигурации. На вкладке Конфигурация в LabView программы используется в практический режим эксперименты для начала эксперимента путем включения лазера на и начиная капли. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 3: LabView программы: Запуск панели. На вкладке Конфигурация в LabView программы используется в практический режим экспериментов для определения заряда уловленные капельки. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 4: деталь экспериментальной установки. Капелька Диспенсер отображается в верхней части изображения, ячейки в середине и внизу, веб-камеры. Письмо A: стадии перевода, используется для настройки позиции колонки внутри клетки. Буква B: объектива используется PSD воспринимать ловушке капельки. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 5: ловушке капельки парящий. В изображении можно увидеть один из капель, парящий внутри клетки установки. Зеленый цвет обусловлен лазер и тот факт, видя две точки вместо одной отразить капли на стекле ячейки. В этом случае верхняя точка является отражением и нижняя точка является капелька. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 6: Конфигурация электродов для применения электрических полей. Экспериментальная установка для применения электрического поля на капли. Когда применяется положительное напряжение, отрицательные заряженных капель будет двигаться вниз и капельки с положительным зарядом будет двигаться вверх. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 7: определение заряд капельки. Схематические эскиз процедуры определения абсолютной заряд оптически Левитирующий капли. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 8: интерфейс удаленной лаборатории: треппинг дроплета. В удаленных экспериментов этот веб-интерфейс приложения используется для поймать капли. Ловушке капельки можно увидеть изображения, предоставляемые лаборатории webcam благодаря рассеянный свет. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 9: интерфейс удаленной лаборатории: Калибровка дроплета. В удаленных экспериментов этот веб-интерфейс приложения используется для определения размера ловушке капельки. Дифракционный рисунок отображается webcam лаборатория и масштаб позволяет пользователям определить размер ловушке капельки. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 10: интерфейс удаленной лаборатории: применение электрического поля. В удаленных экспериментов этот веб-интерфейс приложения используется для применения электрического поля к ловушке капельки. В этом примере применяется 200 В переменного электрического поля. Лаборатории PSD сигнал отображается на графике справа и он показывает переменное движение капли после электрического поля изменить, который был применен в окрестностях t = 10 s. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Класс лазераВозможные травмы
Класс 1Неспособными причинения любого повреждения во время нормальной работы
Класс 1MНе вызвать любой тип повреждения, если не оптический коллекторы используются.
Класс 2Видимые лазеров, которые не вызывают травмы в 0.25 s
Класс 2MЕсли не оптический коллекторы используются, они не в состоянии нанести травму в 0.25 s.
3R классаСлегка небезопасным для intrabeam просмотра; до 5 раз класса 2 ограничение для видимых лазеров или 5 раз класса 1 предел для невидимых лазеров
Класс 3BГлаз опасности прямого видения, обычно не глаз опасности для диффузного видение
Класс 4Глаз и кожи опасности для прямого и рассеянного экспозиции

Таблица 1: Лазерные классификации резюме. Различных лазеров на рынке могут быть классифицированы по степени их опасности и риски в их использовании. В таблице приведены различные типы лазеров (в левом столбце) и их потенциальной опасности (в правой колонке).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

В Голландии раскрыли секрет левитации :: Вещи :: РБК Стиль

Нидерландская компания Crealev использует магнитные силы для создания летающих предметов, которые удерживаются в воздухе без каких-либо креплений и проводов.


Играть в шахматы на левитирующей в воздухе доске, может быть, не очень практично, зато уж точно необычно. К тому же со стороны смотрится завораживающе. Это, кстати, не какой-то концепт из фантастической книги или оптическая иллюзия, а вполне себе реальная разработка из Нидерландов.


Несмотря на кажущуюся невероятность происходящего на экране, в основе технологии лежат обыкновенные магниты. Как мы помним из школьной программы,  магниты обладают интересным свойством: их разные полюса притягиваются, а одинаковые — отталкиваются. И в доску, и в платформу под ней вставлены как раз однополярные магниты. Законы физики действуют — шахматная доска свободно удерживается в воздухе.


В видео также показаны другие левитирующие предметы: подушка (на которую потом положили обыкновенный кирпич), книга и модель космического корабля из «Звездных войн».



На сайте компании утверждают, что могут заставить левитировать все что угодно — даже шляпу над головой владельца.




ДП

Levitate привлекает 6 миллионов долларов для своего решения для электронного маркетинга «оставайтесь на связи», нацеленного на малый бизнес — TechCrunch

Levitate, маркетинговая платформа и поставщик решений для взаимодействия с клиентами из Роли, Северная Каролина, собрала дополнительные 6 миллионов долларов на свое программное обеспечение на базе искусственного интеллекта, предлагающее малым предприятиям альтернативу массовой рассылке электронной почты. На сегодняшний день стартап привлек 12 миллионов долларов от инвесторов, в том числе от Tippet Venture Partners, Durham, Bull City Venture Partners из Северной Каролины и бизнес-ангела Питера Гасснера, соучредителя и генерального директора Veeva Systems и инвестора в Zoom.

Компания была основана в конце 2017 года серийным предпринимателем Джесси Липсоном, который в 2011 году продал Citrix свой предыдущий стартап по облачным хранилищам и обмену файлами ShareFile за 93 миллиона долларов. генеральный менеджер бизнес-подразделения Citrix Cloud Services.

Желая вырваться из корпоративного мира, Липсон покинул этот пост в 2017 году, чтобы создать Levitate, который теперь расширил свои услуги, чтобы охватить более 1000 предприятий, которые платят за его услуги по подписке.

Программное обеспечение

Levitate работает на том же уровне, что и модный стартап Superhuman, который также предоставляет набор расширенных инструментов электронной почты для сортировки входящих сообщений и управления важными отношениями. Но Superhuman делает это, предлагая собственное (дорогостоящее) почтовое приложение, которое включает в себя более широкий спектр функций для сортировки входящих сообщений и повышения эффективности электронной почты, помимо тех, которые обычно подпадают под сферу CRM или автоматизации маркетинга, таких как понимание клиентов, отслеживание электронной почты или отслеживание. напоминания, например.

Для сравнения,

Levitate специализируется на наборе инструментов, призванных помочь предприятиям или даже индивидуальным предпринимателям поддерживать связь с клиентами, потенциальными клиентами и другими источниками рекомендаций. Сюда входят инструменты, позволяющие создавать правила о том, с кем и как вы хотите оставаться на связи, напоминания, которые подталкивают вас к поддержанию ваших отношений, настраиваемые шаблоны электронной почты, аналитика отношений и другие.

Кредиты изображений: Levitate

Липсон говорит, что не думает о программном обеспечении как о CRM.

«На самом деле мы не CRM. «Мы пытаемся создать эту новую категорию, которую мы называем« маркетингом на связи », что контрастирует с электронным маркетингом», — объясняет он. Электронный маркетинг включает рассылку обезличенных деловых писем, часто с большим количеством цветов и изображений, пользователям, которые не могут ответить. «Маркетинг« на связи »- это больше качество, а не количество. Не составлять самый большой список. Речь идет о составлении списка людей, которых вы действительно знаете, — говорит Липсон.

Само программное обеспечение работает как надстройка электронной почты, которая интегрируется с основными поставщиками электронной почты, такими как Microsoft и Google, а также как отдельное приложение для iOS или Android.

Для бизнес-клиентов доступны расширенные параметры, такие как возможность импорта контактов из файлов Excel или .CSV, а также из систем CRM и AMS, включая Salesforce, HubSpot, Dynamics, AMS 360, QQCatalyst, Cigita, TAM, Epic, Hawksoft, EZLynx и партнер XE. В некоторых случаях, особенно в сфере страхования и финансового консультирования, также предлагается интеграция API.

После импорта контакты дополняются общедоступной информацией, такой как фотографии, ссылки в социальных сетях, информация о компании, адрес веб-сайта, биография и другие данные.

Компании с пятью пользователями платят 150 долларов в месяц, что составляет 30 долларов за рабочее место. Однако Levitate предлагает бесплатный персональный план для одного пользователя с более ограниченным набором функций. Более крупные компании могут перейти на тарифный план за 199 долларов в месяц, который включает в себя живую адаптацию, обучение и поддержку, а также услуги личного тренера по маркетингу.

Благодаря дополнительному финансированию Levitate стремится развивать свою технологию искусственного интеллекта, которая сегодня предлагает предложения о том, с кем и когда поддерживать связь. Совсем недавно он развернул автоматизацию, которая позволяет пользователям создавать рабочие процессы для определенных типов действий — например, рассылки приветственного набора новым клиентам.ИИ также недавно может определять, правильно ли чье-то имя — например, настоящее ли это имя или название компании — поэтому электронные письма не выглядят обезличенными из-за неверных данных.

В долгосрочной перспективе Липсон представляет систему, в которой электронные письма могут писать сами, используя такие технологии, как новый ИИ, генерирующий язык GPT-3 OpenAI.

«Я думал, что это то, что мы начнем привносить через пять лет, но это может быть что-то, что мы могли бы внести немного раньше», — говорит он.«Люди настолько перегружены и заняты, но они знают, что хотят оставаться на связи. Наша задача — не полностью автоматизировать этот процесс, а просто помочь им в этом процессе », — добавляет Липсон.

В преддверии последнего раунда Levitate был назван одним из самых многообещающих новых стартапов Triangle. В прошлом году он собрал 6 миллионов долларов, а сейчас — снова, на фоне пандемии коронавируса. Компания планирует использовать новые средства для дальнейшего инвестирования в продукт и повышения осведомленности о своем решении на рынке. В этом году компания также планирует нанять около 30 человек, занимающихся продажами, поддержкой клиентов, поддержкой и разработкой.В настоящее время в компании из Роли работает 80 сотрудников.

Левитация — Minecraft Wiki

Источники

См. # Причины

Частица

#CEFFFF (голубой)

Тип

отрицательный

Левитация — это статусный эффект, который заставляет сущности левитировать. Существа, застреленные шалкерами, левитируют.

Левитация заставляет пораженную сущность подниматься вверх со скоростью 0,9 блоков уровня в секунду. Это не влияет на плавание или полет. Отрицательные уровни заставляют сущность плавать вниз, перекрывая обычное падение из-за силы тяжести; Уровень 0 (усилитель 255) делает невозможным падение, прыжок и подъем по лестнице. При попадании снаряда или чего-либо еще, игрок поднимается выше в воздухе на 255 уровне.

Затронутая сущность не получает урон от падения до тех пор, пока эффект не исчезнет, ​​после чего сущность падает и получает урон, как обычно, от падения.

Левитация не действует на игроков, едущих на сущностях. Он также не влияет на сущности, находящиеся в воде или лаве. [только для Java Edition] [1] [2]

Иммунные мобы [править]

Иммунитет только к боссам и шалкерам.

Мобы, связанные воздушными шарами ‌ [Только для изданий Education и Bedrock] ведут себя так же, как если бы у них был высокий уровень левитации. Однако эта механика не использует эффект левитации.

Если игрок касается воды или лавы во время левитации, дебафф полностью отменяется. [только для Java Edition] [3]

В Bedrock Edition блокирование снаряда шалкера щитом по-прежнему дает левитация игрока. Неизвестно, глюк ли это.

Если игрок получает уровень левитации выше 127, он вместо этого падает с быстрой или медленной скоростью, в зависимости от значения ». [только для Java Edition]

Значения данных [править]

ID [править]

Java Edition:

Имя ID пространства имен Числовой идентификатор Ключ трансляции
Левитация Левитация 25 эффект.minecraft.levitation

Bedrock Edition:

Имя Именованный идентификатор Цифровой идентификатор Ключ перевода
Левитация левитация 24 potion.levitation

Достижения [Достижения]

Значок Достижение Описание в игре Фактические потребности (если разные) Gamerscore заработали Трофейный тип (ПС)
Отличный вид отсюда Поднимитесь на 50 блоков от атак Шулкера 20G Бронза

Достижения [править]

История [править]

Проблемы, связанные с «Левитацией», сохраняются в системе отслеживания ошибок.Сообщайте о проблемах здесь.

  • Эффект статуса «Левитация» обычно поднимает сущность в воздух, если она не находится в воде.
  • Игрок может ходить / бегать под действием эффекта Левитации, особенно на 254 уровне.
  • Использование / effect minecraft: levitation заставляет игрока летать в Survival и не прыгать, когда эффект заканчивается в Survival, когда в воздухе, при ударе о землю игрок стреляет в воздух , что может привести к смерти.

Ссылки [править]

Вопросы и ответы: Магниты, плавающие в поле Земли | Департамент физики

Hi Wu Fan and Qihan,

Это очень хороший вопрос, потому что он касается свойства магнитных сил, которое обычно не возникает в нашем опыте работы с маленькими магнитами.

Сила, действующая на объект, связана с изменением энергии системы (не включая кинетическую или тепловую энергию объекта) при перемещении объекта. Записываем

F = (изменение энергии) / (изменение положения)

Для статических полей.Изменение положения имеет направление, как и сила (вам нужна векторная алгебра с точечным произведением, чтобы точно выразить это).

Два небольших магнита, помещенных вместе с одинаковыми полюсами близко друг к другу, ощущают силу отталкивания из-за энергии, накопленной в магнитном поле. Плотность энергии в пространстве пропорциональна квадрату магнитного поля, и когда соседние полюса одинаковы, их поля добавляют в большем количестве мест, чем вычитают, и поэтому полная энергия в этом случае выше, чем когда противоположные полюса расположены ближе , где поле меньше в большем количестве мест.

В магнитном поле Земли есть две особенности, которые значительно уменьшают этот эффект. Во-первых, поле очень слабое на поверхности (около гаусса или меньше). Более важная причина заключается в том, что поскольку поле распространяется на такое большое пространство и поскольку мы на поверхности далеко от центра земного диполя, напряженность магнитного поля Земли очень однородна, если вы посмотрите на нее над областью космоса. разумного размера (например, размера магнита, который вы собираетесь использовать).

Если вы сложите эти две части вместе, вы обнаружите, что сила, действующая на магнит из-за поля Земли, очень мала — если вы перемещаете магнит из одного места в другое, его поле добавляется к полю Земли почти так же Таким образом, потому что поле Земли очень мало отличается от одного места к другому, а общая магнитная энергия изменяется на очень незначительную величину. Фактически, общая магнитная сила на магните в однородном магнитном поле точно равна нулю, а силы, которые мы обычно связываем с отталкиванием или притяжением магнитов, пропорциональны скорости изменения напряженности поля в зависимости от положения.

Однако это не конец истории, потому что магнитная энергия системы зависит от того, в какую сторону направлен магнит относительно поля Земли. Если он указывает вдоль поля, поля складываются для более высокой энергии. Если он указывает в другую сторону, поля вычитаются для получения более низкой энергии, и поэтому магнит предпочитает поворачиваться таким образом. Магниты в однородных полях ощущают крутящий момент, который заставляет их вращаться, если они не направлены в правильном направлении, но нет результирующей силы, заставляющей магнит подниматься в воздух.

Как уже было сказано, если у вас был действительно действительно большой магнит, поле которого простиралось на такую ​​большую область, что поле Земли заметно меняется в этой области (вам может понадобиться другой стержневой магнит размером с Землю), тогда да, заметный сила может быть произведена.

Что касается фактической левитации, это может произойти только с материалами, чей магнитный момент на самом деле указывает неверную сторону, увеличивая энергию в магнитном поле. Их называют диамагнетиками. Диамагнетизм — это чисто квантово-механический эффект, не имеющий классического объяснения.Безусловно, самые интенсивные диамагнетики — это сверхпроводники. Возможно, вы видели сверхпроводники, парящие над магнитами, или наоборот. Магнитное поле Земли не меняется достаточно быстро с места на место, чтобы левитировать даже сверхпроводник.

Том (с Майком)

(опубликовано 22.10.2007)

Крошечные парящие самолетики могут однажды править мезосферой

Миниатюрные летательные аппараты, работающие на свету, могут предложить новые способы исследования атмосферы Земли или других планет.

(Наука изнутри) — Верхние слои атмосферы — сложное место, которое плохо изучено — слишком высоко для самолетов и воздушных шаров, чтобы успешно летать, но слишком низко для спутников. Ракеты проносятся сквозь него, но лишь на мгновение. «Это иногда называют игноросферой», — сказал Игорь Баргатин, инженер-механик из Пенсильванского университета.

Но может появиться новый способ узнать больше об этой части атмосферы, также называемой мезосферой, с помощью силы левитации.«Давно известно, что действительно крошечные частицы могут подниматься в воздух с помощью лазерных лучей и солнечного света», — сказал Баргатин. Вместе с коллегами он смог использовать ту же силу, чтобы левитировать гораздо более крупные летающие диски размером в четверть дюйма внутри вакуумной камеры, открывая путь к изучению левитации как механизма полета, а не как научного любопытства. Работа описана в новой статье, опубликованной сегодня в журнале Science Advances.

Исследователи создали маленькие четвертьдюймовые диски из майлара — тонкого блестящего материала, который часто изолируют космические аппараты — и покрыли нижнюю сторону пленок углеродными нанотрубками.Затем исследователи использовали кольцо светодиодных ламп для управления полетом плавающих дисков внутри вакуумной камеры. Свет заставил диски приблизиться друг к другу: «Мы назвали это танго, потому что они вращаются вокруг друг друга», — объяснил Баргатин. В конце концов, исследователи надеются, что смогут управлять аппаратом для выполнения определенных действий в реальном мире, но в вакуумной камере пространство было ограничено.

Недорогие микрофлайеры однажды смогут заниматься научной работой в мезосфере — на высоте от 31 до 53 миль над Землей.Баргатин сказал, что ученые могут изучать, как течет ветер, наблюдая за движением крошечного корабля. Микрофлары также могут быть оснащены крошечными чипами для измерения углекислого газа или температуры — все это полезно для моделирования климата. Команда Баргатина работает над созданием конструкций, которые сложнее диска и могут поднимать большие веса. Он также надеется узнать, сможет ли аппарат летать на других планетах, таких как Марс, у которого плотность атмосферы меньше плотности мезосферы.

Левитировать (способность) — Bulbapedia, энциклопедия покемонов, управляемая сообществом.

Из Bulbapedia, энциклопедии покемонов, управляемой сообществом.

Левитация ゆ う
Плавающий

Текст аромата

Поколение VII
Паря в воздухе, Покемон получает полную невосприимчивость ко всем наземным движениям.
VIII поколение
Паря в воздухе, Покемон получает полную невосприимчивость ко всем наземным движениям.

Левитация (яп. ふ ゆ う плавающая) — способность, представленная в поколении III.

Эффект

В бою

Levitate делает покемона с этой способностью невосприимчивым к наносящим урон наземным движениям (кроме Тысячи стрел). На него также не действуют эффекты Ловушки Арены, Шипов, Токсичных шипов, Липкой паутины, Рототиллера и ландшафта. Кроме того, покемоны ядовитого типа с левитацией не снимают токсичные шипы при включении.

Эти невосприимчивости теряются во время Гравитации или если Покемон с Левитацией держит Железный Шар, находится под действием Ингрейна, или был поражен Ударом вниз или Тысячи стрел.

Покемон с этой способностью имеет право участвовать в Небесных битвах, за исключением Генгара, потому что его модель приземляется на землю при входе в битву.

Поколение V

Если противник использует наземное движение, нацеленное на покемона с левитацией, появляется сообщение «Это не влияет на [покемона]»… «будет отображаться.

Вне боя

Левитация не действует вне боя.

Покемон с левитацией

Противники Pokéstar Studios с Levitate

В других играх

Описание

Игры Описание
MDRB Блокирует все движения наземного типа.
MDTDS Не позволяет всем наземным движениям поразить покемона.
BSL じ め ん タ イ プ の わ ざ を な い
Conq. Дает полную невосприимчивость ко всем наземным движениям.
MDGtI Приемы наземного типа не повреждают покемонов. *
Приемы наземного типа не наносят вреда покемонам! *
SMD Приемы наземного типа не повредят Покемону!
MDRTDX Приемы наземного типа, такие как Magnitude, не повредят покемону.


В аниме


В манге

Приключения покемонов


Pocket Monsters Platinum: Стремитесь стать королем битвы !!


Общая информация

  • Многие покемоны не летающего типа, которые были замечены способными к плаванию или полету, такие как Бидрилл, не могут обладать этой способностью.
  • Несмотря на то, что в его описаниях из поколения IV говорится, что левитация дает иммунитет ко всем наземным движениям, на покемонов с левитацией действует статусный ход Sand Attack.
  • Фан Ротом — единственный покемон с этой способностью, который имеет естественный иммунитет к наземным движениям из-за того, что он летает в поколении V и далее.
  • Это самая распространенная способность среди команд-победителей чемпионата мира по видеоиграм.
  • Это самая распространенная способность в поколении VII, существует 40 различных ее случаев, включая Мега Эволюцию и Покемонов с альтернативными формами.
  • Это самая распространенная способность, которая может быть единственной способностью покемона.

На других языках


7 фокусов левитации для начинающих и детей

Маги известны своей левитацией, они выступают в роли специалистов по игнорированию законов гравитации, создавая впечатление, будто объекты парят в воздухе без какой-либо физической помощи. В магии крупным планом это могут быть небольшие предметы, такие как игральные карты и кольца на пальцах. В иллюзиях большой сцены опытные фокусники могут левитировать людей, живых животных или автомобили.

Левитация — это визуальный эффект, понятный каждому, и вам не нужно говорить ни слова.Даже если ваша аудитория осознает, что объекты не летают таинственным образом сами по себе, вы можете заставить их думать, что это происходит. Чтобы научиться левитировать, изучите эти простые фокусы — вы начнете узнавать секреты и сможете удивить любого в аудитории.

Держите карту в руках

Уловка с плавающей картой — классика в арсенале любого фокусника. Во время этого вы создадите впечатление, будто карта перелетает из одной руки в другую. Тем не менее, здесь требуется некоторая обработка, и вам придется следить за своим освещением, одеждой и дистанцироваться от тех, кто наблюдает за трюком.

Ель / Уэйн Кавамото

Смотреть сейчас: научитесь перемещать карту из рук в руки

Изучите основы ловкости рук с помощью этого простого трюка. Для левитации игральной карты не требуется никаких сложных движений, только специальная карта с выступом, вырезанным на обратной стороне карты. Разобравшись с этим, вы будете готовы к более сложным трюкам.

Ель / Уэйн Кавамото

Обладая знаниями, которые вы получили в основном трюке с плавающими картами, пришло время поднять левитацию на следующий уровень, заставив ее вращаться четверть оборота.Ключ к хитрости: пластиковая полоска, прикрепленная к обратной стороне вращающейся карты.

Ель / Уэйн Кавамото

Вот фокус, который обязательно привлечет внимание зрителей. Вы достаете игральную карту и заставляете ее вращаться в воздухе, прежде чем она поднимется к вам в руку. Это еще одна хитроумная карта и еще один секрет, который можно бросить в свою волшебную шляпу.

Ель / Уэйн Кавамото

Трюк, который можно делать практически где угодно, все, что вам нужно, это кольцо и резинка для этой иллюзии.Секрет загадочного движения кольца заключается в том, как вы держите резинку. Это идеальный детский трюк для всех, кто плохо знаком с магией.

Ель / Уэйн Кавамото

Используя трюк с кольцом, возьмите карандаш и черную нить и сделайте невозможное возможным. Затем вы можете заставить кольцо таинственным образом плавать вверх и вниз по длине карандаша — к большому удовольствию всех, кто его видит.

Ель / Уэйн Кавамото

Карточные фокусы — это очень весело изучать и выполнять, а восходящий карточный фокус — отличное место для начала.После того, как карта выбрана и возвращена в колоду, карта, выбранная зрителем, таинственным образом поднимается из колоды. Вы узнаете секрет, а они — нет! Чтобы проделать этот трюк, вам нужно научиться находить карточку зрителя.

Ель / Уэйн Кавамото

Дуа Липа «Levitating» Тексты песен, Feat. DaBaby

Посмотрите тексты песен и музыкальное видео ниже.

Billboard Baby, Дуа Липа заставит их танцевать, когда он появится
Все ищут танцпол для бега по

Если ты хочешь сбежать со мной, я знаю галактику
И я могу прокатить тебя
У меня было предчувствие, что мы попали в ритм
Где музыка не останавливается на всю жизнь
Сверкает в небе, блестит в моих глазах
Сияет так, как мне нравится
Если ты чувствуешь, что тебе нужно немного компания
Ты встретил меня в идеальное время

Ты хочешь меня, я хочу тебя, детка
Мой сладкий, я левитирую
Млечный Путь, мы отступаем
Да, да, да, да, да

Я получил тебя, лунный свет, ты мой звездный свет
Ты мне нужен всю ночь, давай, танцуй со мной
Я левитирую
Ты, лунный свет, ты мой звездный свет (ты лунный свет)
Вы мне нужны все ночь, давай, танцуй со мной
Я левитирую

Я один из величайших, не спорю об этом (пошли)
Я все еще левитирую ING, я сильно медикаментозное
Иронический я дал «эм любовь, и они в конечном итоге Hatin» на меня (идут)
Она сказала мне, любит меня, и она была жду
Been сражаемся трудно для вашей любви, и я» Я теряю терпение
Мне нужен кто-то, чтобы обнять, даже вернул это к основам
Вы видите, что вы заставили меня здесь делать (да)
Может, меня отбросили, но никто не может остановить движение (ага)
Пойдем, левая нога, правая нога, левитатин (давай)
Поп-звезды (давай), Дуа Липа с DaBaby
Мне пришлось зашнуровать свои туфли за все благословения, которые я преследовал (вперед )
Если я когда-нибудь поскользнусь, я попаду в лучшую ситуацию
Так что догоняй, иди, положи немного сыра, выйди и принеси свой хлеб (да, да)
Они всегда уходят, когда ты падаешь, но ты бежишь вместе ( эй)
Вес мира на моих плечах, я держал голову вверх
Теперь, детка, вставай, потому что девочка, ты

Ты хочешь меня (эй), я хочу тебя, детка (эй)
Моя сладкая, я левитирующий
Млечный Путь, мы снова отрицание
Да, да, да, да

Я тебя достал, лунный свет, ты мой звездный свет
Ты мне нужен всю ночь, давай, танцуй со мной
Я левитирую
Ты, лунный свет, ты мой звездный свет (ты лунный свет)
Ты мне нужен всю ночь, давай, танцуй со мной
Я парю

Ты можешь улететь со мной сегодня вечером
Ты можешь улететь со мной сегодня вечером
Детка, позволь мне взять тебя на прогулку
Да, да, да, да, да
Я левитирую (ууу)
Ты можешь улететь со мной сегодня вечером
Ты можешь улететь со мной сегодня вечером
Детка, позволь мне прокатить тебя
Да , да, да, да, да (ууу)

Моя любовь подобна ракете, смотри, как она взлетает
И я чувствую себя так наэлектризован, танцуй мой .