Wat zijn de verschillende soorten superkrachtige magneten?
Supersterke magneten worden gebruikt in wetenschappelijke en technische toepassingen waar natuurlijk gevormde magneten niet sterk genoeg zijn. Wetenschappers hebben manieren ontdekt om de natuurlijke magnetische eigenschappen van sommige materialen met elektriciteit te verbeteren. Andere supersterke magneten worden gemaakt van elementen zoals neodymium, soms gelegeerd met andere metalen. Dergelijke magneten worden veelvuldig gebruikt in de moderne technologie, evenals meer ongebruikelijke toepassingen in wetenschappelijk onderzoek en zelfs diergeneeskunde.
Magnetisme is een natuurlijke eigenschap van veel materialen; sommige metalen, zoals ijzer, hebben zulke sterke magnetische velden dat ze andere metalen aantrekken. Dit gebeurt omdat de atomen van het ijzer elektronen hebben die achter elkaar draaien, in tegenstelling tot die van andere materialen, die in willekeurige richtingen draaien. Dit zorgt voor een krachtige aantrekkingskracht op items met een vergelijkbare atoomstructuur. In 1824 ontdekte wetenschapper William Sturgeon dat elektriciteit deze aantrekkingskracht enorm kon vergroten, waardoor de eerste elektromagneet ontstond. Latere wetenschappers verbeterden het proces door supersterke magneten uit te vinden die met een schakelaar konden worden in- en uitgeschakeld.
In de late 20e eeuw ontdekten wetenschappers dat bepaalde elementen konden worden gecombineerd tot de krachtigste supersterke magneten die ooit zijn gemaakt. Deze zeldzame aardmagneten omvatten samarium-kobalt en de nog sterkere neodymiummagneten. Hun magnetische velden zijn zo sterk dat ze gevoelig magnetisch materiaal zoals computerschijven en creditcards kunnen vernietigen als ze te dichtbij komen. Grote neodymiummagneten kunnen zelfs bij onjuist gebruik zelfs gevaren voor de menselijke gezondheid veroorzaken. Deze magneten hebben zo'n sterke aantrekkingskracht op metaal dat ze eigenlijk alles tussen hen en een nabijgelegen metalen voorwerp, inclusief een menselijke hand, kunnen verpletteren.
Supersterke magneten hebben veel toepassingen in de wetenschap en techniek. Standaard televisietoestellen en computermonitoren gebruiken elektromagneten om elektronenstralen te focussen om beelden te creëren. Een soortgelijk proces, sterk versterkt, wordt gebruikt in deeltjesversnellers voor wetenschappelijk onderzoek. Magnetische levitatie- of maglev-treinen gebruiken krachtige magneten om treinwagons mee te verplaatsen zonder daadwerkelijk contact te maken met hun rails. Treinen in Japan, Duitsland en andere locaties gebruiken dit proces om een snellere rit zonder wrijving te bereiken.
Supersterke magneten worden vaak gebruikt in stereoluidsprekers, elektromotoren en generatoren en elektrische transformatoren. In de geneeskunde maakt magnetische resonantiebeeldvorming niet-invasieve verkenning van het lichaam van patiënten mogelijk. Autokerkhof gebruikt elektromagneten op kranen om auto's en andere grote metalen voorwerpen op te tillen. Een zeer ongebruikelijk gebruik voor krachtige magneten is de koemagneet, ontworpen om te worden ingeslikt door vee. De koemagneet nestelt zich onschadelijk in de maag van de koe en voorkomt dat per ongeluk ingenomen metalen voorwerpen het spijsverteringskanaal van het dier verstoren.