我們中大部分人在小的時候都玩過磁鐵,一般的磁鐵都有正負(fù)兩極,非常神奇。在我們的日常生活中磁鐵的應(yīng)用也很廣泛,廣泛到您幾乎都要忽視它的程度。但是,一直致力于磁力學(xué)研究的Correlated Magnetics Research(CMR)公司所進(jìn)行的開創(chuàng)性的工作將向您證明,磁力實際上還有很多不為人知的神奇特性。
日前,這家初創(chuàng)公司就開發(fā)出了一種具有革命性意義的新型磁鐵——Polymagnets,這種磁鐵的獨(dú)特之處在于它擁有一種3D打印的特殊磁場,這種磁場的正負(fù)極都在同一表面,由此產(chǎn)生了很多新奇而有用的特性,足以對我們當(dāng)前的產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)生革命性的影響。
據(jù)天工社了解,CMR已經(jīng)成立了好幾年了,但是他們的技術(shù)實在太新了,因此直到如今,他們?nèi)匀辉诎l(fā)現(xiàn)這一技術(shù)的各種新的應(yīng)用。這項技術(shù)的研究負(fù)責(zé)人是該公司的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家Larry Fullerton,正是他把自己小時候?qū)Υ盆F的癡迷帶進(jìn)了實驗室,從而找到了一種方式來組織磁鐵結(jié)構(gòu),以創(chuàng)建更加復(fù)雜的磁場——這也是該公司3D打印磁鐵的技術(shù)基礎(chǔ)。
這是一項很獨(dú)特的技術(shù),至今他們已經(jīng)獲得了超過100項專利,其中最重要的是磁剪切力傳遞裝置(2014)。這項技術(shù)在幾年前已經(jīng)發(fā)展成為他們的第一臺磁力化3D打印機(jī)——Mini MagPrinter,該機(jī)器能夠把磁場打印到磁鐵上。基本上,這是一種非常罕見的3D打印技術(shù),涉及到磁體本身的性質(zhì)。幸運(yùn)的是,Youtube上的熱門頻道Smarter Every Day最近參觀了該公司,詳細(xì)報道了這一技術(shù),請看下面的視頻:
據(jù)開發(fā)Polymagnets的負(fù)責(zé)人Jason Morgan解釋說,他們主要通過對磁鐵進(jìn)行編程,使其獲得超越普通磁鐵的功能。Polymagnets最大的特點(diǎn)是將磁場凝聚在磁鐵的一側(cè),而不是我們通常所見到的兩邊?!皩嶋H情況是,我們已經(jīng)將磁鐵的南北兩極挪到了同樣面上了。這樣的好處是您將擁有一個非常緊湊的磁場,而且磁力會聚集在磁鐵的附近,而不像傳統(tǒng)的磁鐵有一個很大的磁場來浪費(fèi)能源?!?/span>Morgan解釋道。
從上面的視頻中我們可以看到,CMR公司3D打印的兩個磁鐵相互之間有很強(qiáng)的斥力,根本無法接觸,但是使用者只需輕輕一旋,它們就突然啪的一聲緊緊吸在了一起,非常神奇。
當(dāng)然這只是最簡單的一種應(yīng)用,他們還有更復(fù)雜的模式。目前Polymagnets被證明可以用于制造磁性彈簧、磁力鎖和自動連接器等。由于其磁場經(jīng)過了優(yōu)化,Polymagnets的磁力要比傳統(tǒng)的磁鐵強(qiáng)5倍,而且因為其磁場比較小而緊湊,因此對周圍敏感電子產(chǎn)品的影響也比較小。去年,CMR還推出了一個智能的Polymagnet套件用于方便而準(zhǔn)確地固定平板電腦、鍵盤和手機(jī)配件等。
更重要的是,它們可以通過專門的3D打印機(jī)進(jìn)行定制?!?/span>CMR發(fā)明了一種新的、軟件驅(qū)動的磁化器,從而開辟了全新的磁力系統(tǒng)。這種3D打印機(jī)并不是簡單地配置南北兩極,而是根據(jù)軟件設(shè)計的定制化結(jié)構(gòu)在幾分鐘內(nèi)將其打印到磁鐵中?!痹摴窘忉尩?。由于其在同一個表面上同時覆蓋了復(fù)雜的南北極,這些Polymagnets與我們通常知道的磁鐵有著很大的不同。
在這種情況下,Mini MagPrinter只需簡單地將磁區(qū)陣列“打印”到每片磁性材料上面。“每個Polymagnet都是一個較小的磁鐵系統(tǒng),有南北兩極,都是由MagPrinter植入的。傳統(tǒng)的磁體可以放入MagPrinter變成Polymagnet,使用者只需Polymagnet目錄中選擇一種模式,然后由3D打印機(jī)對其重新編程,使其擁有一些不同的功能。”他們說。它可以應(yīng)用到最強(qiáng)的釹磁鐵上,同時也適用于比較柔軟的材料、鐵氧體和其他特殊材料如釤鈷等。
如果有一件事是肯定的話,那就是他們的磁鐵3D打印機(jī)Mini MagPrinter對于創(chuàng)客和創(chuàng)客空間的吸引力是毋庸置疑的。遺憾的是,即使是這個迷你版的MagPrinter仍然非常昂貴,售價高達(dá)45000美元。這意味著CMR的技術(shù)在很大程度上將局限于科研院所和高校,不過資金雄厚的創(chuàng)客空間也可以試試看。幸運(yùn)的是,Polymagnets的價格卻非常便宜,每個3D打印定制磁鐵的價格只有幾美元,而在該公司的網(wǎng)上商店里已經(jīng)有了差不多200種不同的設(shè)計可供選擇。