革命性的磁鐵3D打印機顛覆您對磁力的認知

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發表于 2016-3-30 18:34:51 | 只看該作者 |只看大圖 |倒序瀏覽 |閱讀模式

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兩極，非常神奇。在我們的日常生活中磁鐵的應用也很廣泛，廣泛到您幾乎都要忽視它的程度。但是，一直致力于磁力學研究的Correlated Magnetics Research（CMR）公司所進行的開創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，這家初創公司就開發出了一種具有革命性意義的新型磁鐵——Polymagnets，這種磁鐵的獨特之處在于它擁有一種3D打印的特殊磁場，這種磁場的正負極都在同一表面，由此產生了很多新奇而有用的特性，足以對我們當前的產品設計產生革命性的影響。
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CMR已經成立了好幾年了，但是他們的技術實在太新了，因此直到如今，他們仍然在發現這一技術的各種新的應用。這項技術的研究負責人是該公司的聯合創始人兼首席科學家Larry Fullerton，正是他把自己小時候對磁鐵的癡迷帶進了實驗室，從而找到了一種方式來組織磁鐵結構，以創建更加復雜的磁場——這也是該公司3D打印磁鐵的技術基礎。這是一項很獨特的技術，至今他們已經獲得了超過100項專利，其中最重要的是磁剪切力傳遞裝置（2014）。這項技術在幾年前已經發展成為他們的第一臺磁力化3D打印機——Mini MagPrinter，該機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，涉及到磁體本身的性質。幸運的是，Youtube上的熱門頻道Smarter Every Day最近參觀了該公司，詳細報道了這一技術，請看下面的視頻：
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據開發Polymagnets的負責人Jason Morgan解釋說，他們主要通過對磁鐵進行編程，使其獲得超越普通磁鐵的功能。Polymagnets最大的特點是將磁場凝聚在磁鐵的一側，而不是我們通常所見到的兩邊。“實際情況是，我們已經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，而不像傳統的磁鐵有一個很大的磁場來浪費能源。”Morgan解釋道。
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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。

當然這只是最簡單的一種應用，他們還有更復雜的模式。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。由于其磁場經過了優化，Polymagnets的磁力要比傳統的磁鐵強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套件用于方便而準確地固定平板電腦、鍵盤和手機配件等。

更重要的是，它們可以通過專門的3D打印機進行定制。“CMR發明了一種新的、軟件驅動的磁化器，從而開辟了全新的磁力系統。這種3D打印機并不是簡單地配置南北兩極，而是根據軟件設計的定制化結構在幾分鐘內將其打印到磁鐵中。”該公司解釋道。由于其在同一個表面上同時覆蓋了復雜的南北極，這些Polymagnets與我們通常知道的磁鐵有著很大的不同。
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在這種情況下，Mini MagPrinter只需簡單地將磁區陣列“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，有南北兩極，都是由MagPrinter植入的。傳統的磁體可以放入MagPrinter變成Polymagnet，使用者只需Polymagnet目錄中選擇一種模式，然后由3D打印機對其重新編程，使其擁有一些不同的功能。”他們說。它可以應用到最強的釹磁鐵上，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。
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如果有一件事是肯定的話，那就是他們的磁鐵3D打印機Mini MagPrinter對于創客和創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45000美元。這意味著CMR的技術在很大程度上將局限于科研院所和高校，不過資金雄厚的創客空間也可以試試看。幸運的是，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，而在該公司的網上商店里已經有了差不多200種不同的設計可供選擇。

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