用磁鐵
關(guān)注創(chuàng)建者：琳泓c(diǎn)omsol 創(chuàng)建時間：2021-01-05
用磁鐵的實(shí)例教程
今年早些時候，麻省理工學(xué)院（麻省理工學(xué)院）的一個研究小組用軟材料制作了磁性3D打印材料，能夠動態(tài)移動。在此之前，一份由香港中文大學(xué)捐贈的國際學(xué)術(shù)論文介紹了一種增材制造工藝，將磁性顆粒嵌入聚合物中，并設(shè)計了軟機(jī)器人。
以美國為例，今年11月份其康奈爾大學(xué)和賓夕法尼亞大學(xué)的科學(xué)家們，就創(chuàng)造了一種用磁鐵連接、多模塊組成的變形機(jī)器人，能夠變換成蛇、車、無人機(jī)等多種形態(tài)，神奇程度令人驚嘆。
領(lǐng)域應(yīng)用空間巨大
在今年4月份，外媒還曾報道稱，美國NASA在投資一些非常規(guī)技術(shù)，其中一項(xiàng)便是變形機(jī)器人！那么，為什么各國都要爭相發(fā)展變形機(jī)器人的技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品呢？這或許與變形機(jī)器人所具備的強(qiáng)大應(yīng)用價值有關(guān)。
由于變形機(jī)器人能夠改變自身的形態(tài)，這意味著其具備多功能性和極強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，能夠滿足多種場景和領(lǐng)域的應(yīng)用。比如，變形機(jī)器人可以應(yīng)用于軍事領(lǐng)域之中，憑借形態(tài)變化實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，不僅能夠用于監(jiān)測、防爆或進(jìn)攻，還能夠用于軍事探索和救援。
再如，變形機(jī)器人也可以應(yīng)用于家居領(lǐng)域，通過自由變換成桌子、椅子等家具，實(shí)現(xiàn)家具的以少換多，節(jié)約家具布局空間，滿足小戶型家住需求。又如，變形機(jī)器人還可以應(yīng)用于教育娛樂領(lǐng)域，發(fā)揮出可編程、可變形的玩具、教具屬性，既能滿足孩子的玩樂需求，又能激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)編程動手動腦能力。
此外，變形機(jī)器人還能夠在管道檢測、電站巡檢、智慧交通、科研探索等眾多領(lǐng)域發(fā)揮價值。總而言之，依靠著多樣的功能和強(qiáng)大的環(huán)境適應(yīng)性，變形機(jī)器人擁有在諸多領(lǐng)域獲得應(yīng)用的可能性和潛力，其發(fā)展前景十分令人期待。
展開 俄羅斯
科研團(tuán)隊(duì)用磁鐵基疏松材料研發(fā)凝血納米顆粒
據(jù)俄羅斯新聞網(wǎng)報道，俄圣彼得堡信息技術(shù)、機(jī)械和光學(xué)大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出特種納米顆粒，該納米顆粒可在磁場的控制下將止血藥物送達(dá)內(nèi)出血血管損傷處，發(fā)揮定點(diǎn)止血的作用。毒理試驗(yàn)證明，該材料對人體細(xì)胞無任何傷害。研究成果發(fā)表在《ScientificReports》學(xué)術(shù)期刊上。
上硅所
利用三維石墨烯、二氧化鈦研發(fā)出治污新材料
中科院上海硅酸鹽研究所首席研究員黃富強(qiáng)帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)近日成功研發(fā)出治污新材料，光照2周內(nèi)，可明顯改善水質(zhì)，幫助污水變清。相關(guān)成果今年初獲“國家自然科學(xué)獎”二等獎，現(xiàn)已在上海、安徽、江蘇等地成功示范。
機(jī)械
損傷下可自由恢復(fù)電路的軟體復(fù)合材料
對發(fā)展可穿戴技術(shù)、軟體機(jī)器人和充氣結(jié)構(gòu)而言，大面積的可拉伸電子器件至關(guān)重要。近來的研究主要集中在彈性體、聚電解質(zhì)凝膠和液態(tài)金屬等軟材料為主的電子器件。雖然這些材料可以產(chǎn)生彈性變形，但是容易撕裂、刺穿或發(fā)生其它機(jī)械損傷而導(dǎo)致器件故障。在這項(xiàng)工作中，耐基梅隆大學(xué)的Carmel Majidi教授團(tuán)隊(duì)及其合作者提出了一種應(yīng)用于柔軟大變形電路互聯(lián)結(jié)構(gòu)、可抵抗機(jī)械損傷的復(fù)合材料。這種材料由彈性體中分散液態(tài)金屬液滴組成，自然狀態(tài)時不導(dǎo)電，而在受到局部壓力或機(jī)械破壞時，液滴破裂并與周圍的液滴相連形成導(dǎo)電路徑。這種力學(xué)響應(yīng)可形成導(dǎo)電電路，并在受到機(jī)械損傷時進(jìn)行自主恢復(fù)，使電信號不受干擾。使用這種材料的自修復(fù)數(shù)字計數(shù)器和四足軟機(jī)器人可在發(fā)生嚴(yán)重?fù)p傷時仍繼續(xù)保持工作。
展開 該技術(shù)采用直線電機(jī)，其運(yùn)行的基本原理與其他線性電機(jī)相同，即使用磁鐵引力拖動活動元件沿著固定元件運(yùn)動，兩者之間有很小的間隙。但是，直線電機(jī)的活動元件和固定元件不是典型的平板形狀，而是圓筒形狀，組合的方式與望遠(yuǎn)鏡相似。根據(jù)設(shè)備制造商的說明，將中空的運(yùn)動元件（沿著電磁感應(yīng)線圈的方向）360°圍繞到固定軸上（帶有永久磁鐵）能夠保證對磁通量的充分利用；而平板的構(gòu)造中，絕大多數(shù)磁通量會輻射出去，不能被充分利用。
MV1200-S能夠降低消耗品的成本。設(shè)備完整的電源線路減少了電線的消耗。根據(jù)設(shè)備生產(chǎn)商的說明，與上一代的FA系列機(jī)床相比，CDT技術(shù)實(shí)現(xiàn)的成本減少和能耗降低，使電火花線切割機(jī)床的總體運(yùn)行成本能夠降低42%。
Moldcraft公司指出，新設(shè)備不僅降低了運(yùn)行成本。當(dāng)Gray先生第一次向Millenium機(jī)械公司（New York州Rochester市的三菱電機(jī)設(shè)備經(jīng)銷商）咨詢產(chǎn)品時，他詢問過新設(shè)備的運(yùn)行周期能縮短多少。Millenium機(jī)械公司總管Frank Maehr先生表示：與工廠的老設(shè)備FX-20K相比，新型火花機(jī)的切割速度能夠提高10%~15%。當(dāng)MV1200-S超出了預(yù)期的性能時，所有人都很驚訝，也很高興。Maehr先生回憶道：“設(shè)備安裝后不久，Jimmy給我打電話說新設(shè)備的運(yùn)行速度比原來設(shè)備快40%，他當(dāng)時特別高興，并立刻向我咨詢新型電火花成型機(jī)的情況?！?圖3 Moldcraft公司使用的EA12D電火花成型機(jī)生產(chǎn)的8型腔模具的細(xì)節(jié)
內(nèi)嵌智能技術(shù)
Gray先生說：“盡管當(dāng)時我們的電火花成形機(jī)床的生產(chǎn)能力足夠，但是火花機(jī)的品牌和型號混雜，且設(shè)備年齡都超過了十年。當(dāng)工廠的工作量增加時，就遇到了瓶頸?！盙ray先生和他的團(tuán)隊(duì)希望通過新的生產(chǎn)能力更強(qiáng)的機(jī)床來改變這種狀況，而EA12D并沒有讓他們失望。
展開 而這次我們想說的，就是一些被蘋果放置在 iPhone、iPad 和 MacBook 機(jī)身內(nèi)部的小磁鐵。這些不起眼的原材料很少被人提及，可事實(shí)上，它們一直都是蘋果產(chǎn)品設(shè)計中不能忽視的存在。
iPad Pro 能當(dāng)冰箱貼，是因?yàn)樘O果往里面塞了 102 塊磁鐵
2018 年 11 月新 iPad Pro 上市后，首發(fā)入手的網(wǎng)友們展示了一個另類的玩法，那就是將它當(dāng)成冰箱貼來用。
▲ 也許是史上最貴的冰箱貼
這當(dāng)然是一個成本高昂的惡搞，但 iPad 為什么能貼在冰箱上，卻成了網(wǎng)友們爭相討論的話題。顯而易見的是，和冰箱貼一樣，iPad 本身就是塊大磁鐵。
之后，包括 iFixit 的拆解報告，以及播主 Marques Brownlee 的磁極觀察片也發(fā)現(xiàn)，蘋果在新的 iPad Pro 中塞入了大量的小磁塊，這些磁鐵整齊分布在機(jī)身的四個揚(yáng)聲器的四周，還有一部分被放置在左右兩側(cè)，為的就是讓外置鍵盤保護(hù)套和 Apple Pencil 能夠和 iPad Pro 穩(wěn)定地貼合在一起。
▲ 蘋果 iPad Pro 視頻中專門介紹了這些磁鐵的用途
蘋果在官方介紹視頻中也專門提到了這一點(diǎn)：「為了讓 iPad 和其它配件盡可能保持緊密，我們使用了 102 塊磁鐵，一切都能夠精準(zhǔn)對齊，渾然一體?！?從 iPad Pro 的使用體驗(yàn)來看，這些磁鐵主要會用于四個目的：一個是將保護(hù)套吸附在機(jī)身后背，其次則是在頂端用于固定 Apple Pencil，同時也保留了原來的揭蓋喚醒，和 Smart Connector 鍵盤連接這兩個特性。
而你現(xiàn)在應(yīng)該會發(fā)現(xiàn)，磁鐵的好處在于，哪怕是它提供的吸附強(qiáng)度十分有限，也能讓蘋果可以在不依靠卡扣或插捎等結(jié)構(gòu)的情況下，將外置配件和產(chǎn)品吸附在一起，又保證了產(chǎn)品本身形態(tài)的足夠精致和不突兀。
展開 
用磁鐵的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
用磁鐵的最新內(nèi)容
昭和電工除了石油，化學(xué)，無機(jī)，鋁加工產(chǎn)品以外，也生產(chǎn)電腦等的核心部件——硬盤電路板，并且采用昭和電工獨(dú)有的技術(shù)推進(jìn)與中國的戰(zhàn)略合作，面向汽車，信息，電子元件市場，以稀土磁鐵用合金事業(yè)等信息相關(guān)部件，構(gòu)件等作為主力事業(yè)。其中本公司的硬盤生產(chǎn)量占全世界份額20%，市場銷售量也處于領(lǐng)先地位。
產(chǎn)品用途：
普通和超導(dǎo)磁體用的電磁鐵極頭、小型電源變壓器、扼流圈、磁放大器的鐵芯、航空馬達(dá)和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子、電話振動片、磁致伸縮換能器和超聲波發(fā)生器的振子、航空功率變壓器、和打印關(guān)頭等。
有一種稱為機(jī)械精密光纖切割器的特殊設(shè)備，可以在更可控的條件下進(jìn)行切割，從而獲得更一致的結(jié)果，其工作原理如下：通常情況下，先使用一個 V 形槽和兩個夾具來插入剝離的光纖并將其固定，然后施加大小可調(diào)的張力（例如用螺絲刀），接著讓金剛石刀片接近光纖，造成所需的劃痕，可以用小電磁鐵或壓電使刀片振動，最后，增加張力使得光纖斷裂。
在圖中的7是由電磁鐵控制的泄油閥(電磁滑閥)，供電信息控制汽輪機(jī)跳閘用，此電磁鐵通常被稱為汽輪機(jī)電磁跳閘線圈。
危急保安器離心飛錘的動作可以用彈簧進(jìn)行整定。為保險起見，一般汽輪機(jī)有兩個離心飛錘，分別整定為兩個動作值：汽輪機(jī)正常轉(zhuǎn)速的110％和111％，即轉(zhuǎn)速為3300r／min和，3330r／min。
2、電磁機(jī)構(gòu)（CD）：
指用電磁鐵合閘的操動機(jī)構(gòu)。
3、彈簧機(jī)構(gòu)（CT）：
指事先用人力或電動機(jī)使彈簧儲能實(shí)現(xiàn)合閘的彈簧合閘操動機(jī)構(gòu)。
4、電動機(jī)機(jī)構(gòu)（CJ）：
指用電動機(jī)合閘與分閘的操動機(jī)構(gòu)。
5、液壓機(jī)構(gòu)（CY）：
指以高壓油推動活塞實(shí)現(xiàn)合閘與分閘的操動機(jī)構(gòu)。
6、氣動機(jī)構(gòu)（CQ）：
指用壓縮空氣推活塞實(shí)現(xiàn)合閘與分閘的操動機(jī)構(gòu)。
磁場屏蔽用以防磁鐵、電機(jī)、變壓器、線圈等磁感應(yīng)，其屏蔽方法是用高導(dǎo)磁材料使磁路閉合，一般接大地為好。當(dāng)信號電路是一點(diǎn)接地時，低頻電纜的屏蔽層也應(yīng)一點(diǎn)接地。如果電纜的屏蔽層地點(diǎn)有一個以上時，將產(chǎn)生噪聲電流，形成噪聲干擾源。
2、電磁機(jī)構(gòu)（CD）：
指用電磁鐵合閘的操動機(jī)構(gòu)。
3、彈簧機(jī)構(gòu)（CT）：
指事先用人力或電動機(jī)使彈簧儲能實(shí)現(xiàn)合閘的彈簧合閘操動機(jī)構(gòu)。
4、電動機(jī)機(jī)構(gòu)（CJ）：
指用電動機(jī)合閘與分閘的操動機(jī)構(gòu)。
振動盤的動力一般用電機(jī)，電磁鐵及壓電陶瓷等三種，其中以電磁鐵為最普遍，而采用壓電陶瓷的還未真正進(jìn)入中國市場。
1. 料盤是真正工作的場所。
2. 振動盤底座是設(shè)備的基礎(chǔ)，具有較大的質(zhì)量，以吸收振動。
3. 電磁鐵是整機(jī)的動力。
4. 彈簧板是連接底座和料盤的，調(diào)節(jié)它的彈力可改變整機(jī)的工況。
圖5 電機(jī)軸心冷卻結(jié)構(gòu)
由于利用磁力回路以提高抗去磁特性，同時利用軸心冷卻結(jié)構(gòu)以降低磁鐵溫度，實(shí)現(xiàn)了面向i-MMD用電機(jī)磁鐵免除重稀土元素的應(yīng)用(圖6)。
圖6 i-MMD中的重稀土類元素的使用比例
3 動力控制裝置(PCU)
本裝置是將高壓蓄電池儲存的電力逆變?yōu)榻涣麟?，并供給電機(jī)/發(fā)電機(jī)的動力模塊等電氣設(shè)備的集成單元(圖7)。
19世紀(jì)40年代，俄國科學(xué)家雅科比將電動機(jī)用電磁鐵替代永久磁鐵進(jìn)行工作，并將其第一次應(yīng)用于一艘游艇上。1888年，特斯拉制造出了第一臺感應(yīng)電動機(jī)。感應(yīng)電動機(jī)可將交流電快速輸入一組外線圈（定子），從而產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場。而轉(zhuǎn)軸內(nèi)的一組線圈（轉(zhuǎn)子）會被旋轉(zhuǎn)磁場感應(yīng)出電流而轉(zhuǎn)變?yōu)殡姶盆F。
