黑科技！3D打印磁鐵可自由控制磁極并實(shí)現(xiàn)定制化

磁鐵是一種神奇的物體，能夠在不接觸的情況下產(chǎn)生力的作用，所以一直在我們的日常生活中發(fā)揮著重要的作用。對(duì)于磁鐵的性質(zhì)，我們都知道它有兩極，并且位于不同的位置，而磁感線會(huì)由一極指向另一極，比如下圖中條形磁鐵和U形磁鐵的磁極：

不過(guò)現(xiàn)在，這種常識(shí)已經(jīng)被Correlated Magnetics Research（CMR）公司研制出的新型磁鐵Polymagnets顛覆了，因?yàn)樗�的兩極居然在同一個(gè)平面上！更過(guò)分的是，這些磁極的大小和形狀還是可控的！直接看下面的示意圖你就明白了：

圖中從左至右依次為普通磁鐵，中密度Polymagnets和高密度Polymagnets。紅色的則是磁感線。你可以看到，普通磁鐵的磁感線是從一個(gè)面開(kāi)始到另一個(gè)面結(jié)束的，而Polymagnets則是在同一平面上開(kāi)始和結(jié)束的，并且密度可控。正因?yàn)槿绱�，這種磁鐵具有許多普通磁鐵沒(méi)有的全新特性，能夠?qū)崿F(xiàn)許多極具開(kāi)創(chuàng)性的新功能。

Polymagnets上質(zhì)密的磁極分布，紅、藍(lán)色分別代表N、S極

普通磁鐵磁場(chǎng)與Polymagnets的磁場(chǎng)對(duì)比

事實(shí)上，這種新磁鐵在幾年前就已經(jīng)由CMR公司開(kāi)發(fā)出來(lái)了，只不過(guò)由于背后的技術(shù)實(shí)在太前沿，并且有可能實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用實(shí)在太多，所以他們一直在不停的研究，直到現(xiàn)在才透露了相關(guān)的信息。

CMR公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家Larry Fullerton表示，正是因?yàn)樽约盒�時(shí)候?qū)Υ盆F十分感興趣，才讓他一直堅(jiān)持了下來(lái)，最終研究出了控制磁極的方法，開(kāi)發(fā)出了這種極具前景的3D打印磁鐵。

制造這種磁鐵的技術(shù)非常特別，以至于迄今為止，該公司已經(jīng)已經(jīng)獲得了超過(guò)100項(xiàng)的相關(guān)專(zhuān)利。這其中最重要的是磁剪切力傳遞裝置。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在幾年前成功轉(zhuǎn)化為了他們的第一臺(tái)磁鐵3D打印機(jī)Mag Printer — 該設(shè)備能夠把磁場(chǎng)“打印”到磁鐵上，其原理十分復(fù)雜，涉及到了磁體本身的性質(zhì)。不過(guò)開(kāi)發(fā)Polymagnets的負(fù)責(zé)人Jason Morgan還是做出了淺顯易懂的解釋

據(jù)南極熊了解，這種磁鐵是通過(guò)編程才變得如此神奇的。由于其南北兩極都被設(shè)置到了同一個(gè)面上，并且可以很緊湊，所以其磁力會(huì)異常集中，而不會(huì)像普通磁鐵的磁場(chǎng)一樣范圍很廣，浪費(fèi)磁力。從下圖中你可以看到，只是輕輕旋轉(zhuǎn)了一下，原本費(fèi)盡九牛二虎之力都無(wú)法接觸的兩塊Polymagnets磁鐵瞬間就吸到一起了！很神奇對(duì)不對(duì)？

由于磁場(chǎng)經(jīng)過(guò)了優(yōu)化，Polymagnets的磁力要比傳統(tǒng)的磁鐵強(qiáng)5倍，可以用來(lái)制作高質(zhì)量的磁彈簧、磁力鎖和自動(dòng)連接器等（如下圖）。

另外，由于磁場(chǎng)面積小并且排列緊湊（見(jiàn)下圖），這種磁鐵對(duì)附近敏感電子產(chǎn)品的影響也會(huì)比較小，所以可以用來(lái)開(kāi)發(fā)相關(guān)的產(chǎn)品，比如下圖就是CMR在去年根據(jù)這種特性推出的一種用來(lái)方便固定手機(jī)等便攜式電子產(chǎn)品的裝置：

不過(guò)，這些還都只是小Case，因?yàn)镃MR公司現(xiàn)在已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了這種新型磁鐵的定制化了。具體方法當(dāng)然就是使用上面提過(guò)的Mini Mag磁鐵3D打印機(jī)了。它安裝的軟件驅(qū)動(dòng)磁化器能夠根據(jù)軟件設(shè)計(jì)的定制化結(jié)構(gòu)在短短幾分鐘內(nèi)就將需要的南北磁極“打印”到磁鐵上，從而創(chuàng)建出從未有過(guò)的定制化磁鐵。下圖就是一張人臉的磁鐵：

“實(shí)際制作時(shí)，Mini MagPrinter只是簡(jiǎn)單地將磁區(qū)陣列“打印”到磁性材料上面。每個(gè)Polymagnet都是一個(gè)有南北兩極的小型磁體系統(tǒng)�！盋MR公司解釋說(shuō)，“普通的磁鐵也可以通過(guò)這種方法轉(zhuǎn)化為Polymagnet，只需選擇一種模式，然后由3D打印機(jī)對(duì)其編程即可。這種方法可以用于最強(qiáng)的釹磁鐵上，也適用于比較柔軟的材料、陶鐵磁體，以及釤鈷一類(lèi)的其它特殊材料。

如此前沿的技術(shù)和設(shè)備對(duì)于任何人都是極具吸引力的。但遺憾的是，目前，Mini MagPrinter的價(jià)格非常高，為45000美元  — 即便是中小公司都不一定承受得起。所以，這種新技術(shù)最可能進(jìn)駐的就是資金實(shí)力雄厚的科研院所了。不過(guò)幸運(yùn)的是，Polymagnets的價(jià)格卻非常便宜。每個(gè)3D打印的定制版只需幾美元而已，而且，CMR公司還在他們的的網(wǎng)店上提供了200多種不同的設(shè)計(jì)。如果你感興趣，不妨嘗試一下。

南極熊正準(zhǔn)備與CMR合作，如需了解更多有關(guān)MagPrinter或Polymagnet的信息，請(qǐng)聯(lián)系南極熊。郵箱：3d@nanjixiong.com，客服qq/微信392908259

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liuzhao42 發(fā)表于 2016-3-28 08:33
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莫七熊 發(fā)表于 2016-3-28 12:51
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