Levitação Magnética
A levitação, por definição, é um meio no qual um objeto que estava numa postura acomodada é erguido sem que haja alguma força de fora o influenciando. O objeto é mantido no ar, sem apoio, contrariando a gravidade. Quando se trata de levitação magnética, um dos ideais usados é o das correntes parasitas com a intenção de criar a força e o campo magnéticos precisos para o objeto levitar. Em uma levitação magnética, é preciso que o campo magnético tenha alguns atributos especiais e seja altamente intenso.
Todos os tipos de materiais encontrados no mundo têm um tipo de propriedade conhecida como diamagnetismo. Como toda matéria é constituída por átomos que, em volta de seu núcleo, contêm elétrons, ao entrarem em contato com o campo magnético, os movimentos dos elétrons em volta do núcleo são alterados de forma oposta. Isso acontece por causa da influência gerada pelo campo magnético onde cada átomo acaba por funcionar como um imã, com a direção contrária.
Sabemos que, quando aproximamos polos iguais de ímãs, eles tendem a se afastar. O que acontece em uma levitação magnética é que os campos são contrários, a força de repulsão geralmente tem mais peso do que o objeto e, com isso, ele acaba por levitar. O campo magnético em que o objeto é exposto precisa ser maior para que o objeto levite.
Tipos de levitação:
Existem quatro tipos de levitações magnéticas:
• Levitação por repulsão magnética: neste caso, são utilizadas bobinas supercondutoras que possuem a qualidade de ter pouca resistência elétrica. Essas bobinas criam o seu próprio campo magnético, porém, geram uma corrente elétrica quando entram em contato com um condutor. Isso acontece porque o campo magnético gerado pelas bobinas se movimenta nas suas próprias imediações. A corrente gerada pelo contato entre o condutor e a bobina acaba por gerar outro campo magnético contrário ao campo criado pela bobina. A relação entre os dois campos cria uma força que é capaz de erguer o objeto. A força magnética só acontece porque o condutor é envolto a uma corrente elétrica. Esse tipo de levitação também é conhecido como levitação eletrodinâmica.
• Levitação por atração magnética: Nesse tipo de levitação, é possível erguer um corpo ferromagnético pela força de atração que um eletroímã tem. Quando se pensa em uma matéria em estado de levitação, entende-se que duas forças agem sobre ele. A primeira é a força peso e a segunda é a força magnética, a junção das duas forma a atração que a matéria tem pelo eletroímã. Acontece que esse tipo de atração não é muito estável e qualquer alteração na corrente ou na proporção pode provocar uma queda da matéria a ser levitada. A levitação por atração magnética depende muito de como a corrente do eletroímã trabalha e também é conhecida como levitação eletromagnética.
• Levitação supercondutora: Esse tipo de levitação só começou a ser pesquisada a partir do século XX, quando surgiram materiais novos e pastilhas supercondutoras que trabalham com temperaturas elevadas. As pastilhas se tornam supercondutoras justamente por serem expostas a temperaturas elevadas, trabalhando de forma diferente dos supercondutores costumeiros. As pastilhas supercondutoras, diferentemente dos supercondutores costumeiros, que precisam ser resfriados com hélio líquido, só precisam de nitrogênio líquido para serem resfriadas, gerando menos gastos.
Exemplos do uso de Levitação Magnética
Algumas empresas, principalmente de transporte utilizam os conceitos da levitação magnética para seus veículos. Um exemplo é a Transrapid International S.A que, em seu trem, usa o sistema de levitação eletromagnética. No caso, a força atrativa é controlada de maneira eletrônica no veículo. A principal vantagem de utilizar esse sistema é que não há poluição do meio ambiente, e também não há poluição sonora já que o trem não entra em contato com os trilhos. Porém, não é um sistema estável e podem ocorrer problemas se houver ventos fortes ou, no caso de perda de energia nos eletroímãs, causando perdendo a capacidade de levitar.
Outro exemplo é o trem Maglev, que usa o sistema de levitação eletrodinâmica. Como a bobina supercondutora não é muito resistente ela acaba por criar um grande campo magnético que influencia a corrente elétrica nas bobinas existente nos trilhos. Essa corrente elétrica produz um campo magnético inverso ao da bobina, e isso faz com que o trem levite.
A empresa Maglev também mostrou uma solução para turbinas eólicas utilizando o sistema de levitação magnética. Acontece que as pás que existem na parte vertical da turbina ficam erguidas no ar em uma posição elevada na base da turbina. Como as pás não são firmadas sobre os rolamentos quando começam girar, não sofrem nenhum contato com nenhuma parte mecânica da turbina, melhorando significativamente o seu desempenho. Esse tipo de turbina não usa eletroímãs, mas imãs permanentes e, de acordo com a Maglev, proporciona quase a metade de economia na manutenção, assim como um aumento significativo no desempenho.
