Što je Diamagnetic?

Dijamagnetika se odnosi na sposobnost materijala da stvori suprotno magnetsko polje kada je izložen jakom. Učinak nastaje promjenom orbite elektrona, koji stvaraju male struje kako bi se suprotstavili magnetizmu iz vanjskih izvora. Mnogi nemagnetski materijali posjeduju kvalitete dijamagnetizma, kao što su voda, drvo, biljke, životinje i ljudska bića. Milijuni puta slabiji od obične magnetske sile, dijamagnetizam može uzrokovati levitaciju pod pravim okolnostima.

Grafit i bizmut su najjači dijamagnetski materijali. Organski spojevi, kao što je nafta, te teški metali, poput zlata i žive, također su jaki. Takve materijale odbijaju vanjske magnetske sile zbog vrtložnih struja koje nastaju u njihovom magnetskom polju. Najbolji dijamagneti su supravodiči, koji se odupiru magnetskom polju dok prelaze u supravodljivo stanje, što je objašnjeno Meissnerovim efektom.

Jedna od pojava povezanih s ovom slabom magnetskom silom je dijamagnetska levitacija. Stabilna ravnoteža u danom magnetskom polju dovodi do toga da objekti lebde u slobodnom prostoru, kada je ukupna jakost magnetskog polja na minimumu. Molekule u živim bićima, uključujući vodu i proteine, su dijamagnetne i imaju samo gravitaciju kao otpornu silu kada je dijamagnetizam prisutan. Male životinje, poput žaba, mogu se levitirati na ovaj način, što je dokazano pokusima u malim cjevčicama.

Teorije povezane s dijamagnetskim materijalima uključuju Bohr-Leeuwenov teorem, koji kaže da sustav ne može ovisiti o magnetskom polju ako je na stabilnoj temperaturi. Dijamagnetizam je najpostojaniji na visokim temperaturama. Earnshawov teorem objašnjava fenomen govoreći da magnetsko polje fokusirano na jedan način ne smije biti toliko fokusirano u drugom smjeru. Odnosi se samo na fiksne magnete, dok dijamagneti mogu odbijati polja i levitirati u slobodnom prostoru.

Diamagnetizam je prvi put uočen kasnih 1700-ih, ali je termin prvi put izveo sredinom 1800-ih Michael Faraday, koji je otkrio da svi materijali pokazuju dijamagnetska svojstva kada su izloženi magnetskom polju. Jaki supravodiči danas koriste suprotne magnetske sile. Mali uzorci vode mogu se levitirati, a magnetski objekti su satima suspendirani u vakuumskim okruženjima bez dodavanja snage. Koncept je također opsežno proučavala Nacionalna uprava za aeronautiku i svemir (NASA), a očekuje se da će pomoći eksperimentima s mikrogravitacijom na ljudskim kostima i mišićima, kao i razvoju magneta koji se suprotstavljaju Zemljinoj gravitaciji.