新加坡 ASTAR 科研团队在《科学进展》发表成果,实现超导阱内悬浮磁体每分钟 1.38 亿转的超高转速,这是目前肉眼可见、超导磁悬浮方式转子的最高转速纪录,依靠迈斯纳效应实现无接触悬浮,搭配真空、极低温环境消除摩擦损耗,解决了高速旋转转子摩擦发热、稳定性差、转速上限低的难题。普通机械转子受轴承摩擦、空气阻力限制,转速很难突破百万转级别,激光悬浮的超高速转子虽然转速更高,但颗粒尺寸属于纳米级别,肉眼无法观察,实验条件和探测方式也不一样。整套实验操作流程,先把直径 30 微米的钕铁硼球形磁体放入铅制容器,送入真空腔;通入液氦降温至 - 269℃,让铅进入超导态,利用迈斯纳效应把磁体稳定悬浮;再通过外部磁线圈施加交变磁场驱动磁体加速旋转;持续观测转速衰减、振动状态,记录稳定运行数据。综合来看,这个 1.38 亿转每分钟的悬浮磁体转子稳定性很强,转速衰减一半需要 17 天,高灵敏度的特性适合用来探测暗物质、开展量子传感研究,是基础物理探测领域很有潜力的新型传感器。
一、实验核心参数表
| 项目 | 参数详情 |
|---|---|
| 转子材质 | 钕铁硼(NdFeB)球形磁体 |
| 转子直径 | 30 微米(接近一根发丝粗细) |
| 峰值转速 | 1.38 亿转 / 分钟(230 万转 / 秒) |
| 悬浮原理 | 超导迈斯纳效应,超导磁阱悬浮 |
| 环境条件 | 真空腔、液氦冷却,约 - 269℃ |
| 转速半衰时间 | 17 天(转速衰减至初始一半) |
| 发表期刊 | Science Advances《科学进展》 |
| 团队 | 新加坡科学技术研究局(A*STAR) |
| 纪录定位 | 肉眼可见磁悬浮转子最高转速 |
二、核心原理说明清单
- 迈斯纳效应:超导体会排斥内部磁场,让磁体被磁力托举起来,全程不接触任何固体,没有机械摩擦
- 真空环境:消除空气分子撞击带来的阻力,避免高速下气动加热、减速
- 交变磁场驱动:外部线圈输出交变磁场,持续给磁体施加力矩,实现持续加速
- 磁体本身带永磁,旋转时会产生旋转磁场,方便仪器读取转速、振动信号
三、和激光悬浮高速转子的区别
- 本实验:超导磁悬浮,30 微米、肉眼可见,永磁磁体,适合磁场相关物理探测
- 激光悬浮转子:光阱束缚,纳米颗粒,肉眼不可见,依靠激光光压束缚,侧重力学、真空基础研究
- 本次纪录不是所有人造物体最高转速,而是超导磁悬浮、肉眼可见转子的新纪录
四、潜在应用方向
- 暗物质、新物理粒子探测:对微弱外力、扭矩极其敏感,可用来搜寻暗物质信号
- 量子传感:超高灵敏度扭矩传感器、真空计量装置
- 基础物理实验:检验引力、相对论相关基础物理效应
- 微纳力学研究:研究材料在极端离心应力下的特性
五、技术局限说明
- 必须依赖液氦极低温超导条件,装置庞大、运行成本高,无法民用
- 转子尺寸固定在微米级,不能放大做大尺寸高速电机
- 只属于实验室科研装置,不是动力设备,不用于发电、驱动机械
【相关 FAQ】
问题 1:悬浮磁体每分钟转 1.38 亿圈,这个转速是不是全球人造物体最高转速?
回答 1:悬浮磁体每分钟转 1.38 亿圈,是肉眼可见超导磁悬浮转子的纪录,并不是全部人造物体最高转速;纳米级激光悬浮球体曾经达到更高转速,但颗粒肉眼看不见、悬浮方式不同。
问题 2:悬浮磁体每分钟转 1.38 亿圈,为什么要冷却到零下 269 摄氏度?
回答 2:悬浮磁体每分钟转 1.38 亿圈依靠超导迈斯纳效应,铅在 - 269℃附近进入超导状态,才能排斥磁场实现无接触悬浮,失去低温超导条件就无法悬浮。
问题 3:悬浮磁体每分钟转 1.38 亿圈,它旋转的时候靠什么驱动?
回答 3:悬浮磁体每分钟转 1.38 亿圈,依靠外部磁线圈产生交变磁场,持续给永磁小球施加力矩,推动磁体持续高速旋转。
问题 4:悬浮磁体每分钟转 1.38 亿圈,转速衰减速度快不快?
回答 4:悬浮磁体每分钟转 1.38 亿圈,稳定性很好,转速衰减一半需要 17 天,摩擦损耗极低,这也是它适合做精密物理探测的原因。
问题 5:悬浮磁体每分钟转 1.38 亿圈,未来能不能做成高速电机?
回答 5:悬浮磁体每分钟转 1.38 亿圈是科研探测用的微型转子,需要极低温真空环境,很难放大、很难在常温运行,不适合做成工业高速电机。
【参考资料】
[2026-11-06](Levitated Micromagnet Spins 138 Million RPM)Science Advances
[2026-11-09](肉眼可见的最快旋转磁体问世)新浪科技
[2026-11-09](新加坡团队造出 1.38 亿转每分钟悬浮磁体,用于暗物质探测)澎湃新闻
[2026-11-08](Record-breaking, fast-spinning magnet could help uncover new physics)ScienceX
【免责声明】
本文为悬浮磁体超高转速科研成果资讯整理,转速、实验条件、半衰时间均来自《科学进展》论文及科研媒体报道;该装置属于前沿基础物理实验样机,距离商用还有很远距离;后续相关研究结论、探测成果以科研团队后续正式论文为准。
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希望本篇文章《超导悬浮微型磁体转速达每分钟 1.38 亿转 刷新磁悬浮转子旋转纪录》能对你有所帮助!
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本文概览:新加坡 ASTAR 科研团队在《科学进展》发表成果,实现超导阱内悬浮磁体每分钟 1.38 亿转的超高转速,这是目前肉眼可见、超导磁悬浮方式转子的最高转速纪录,依靠迈斯纳效应实现无接触悬浮,搭配真空、极低温环境消除摩擦损耗,解决了高速旋转转子摩擦发热、稳定性差、转速上限低的难题。普通机械转子受轴承摩擦、空气阻力限制,转速很难突破百万转级别,激光悬浮的超高速转子虽然转速更高,但颗粒尺寸属于纳米级别,肉眼无法观察,实验条件和探测方式也不一样。整套实验操作流程,先把直径 30 微米的钕铁硼球形磁体放入铅制容器,送入真空腔;通入液氦降温至 - 269℃,让铅进入超导态,利用迈斯纳效应把磁体稳定悬浮;再通过外部磁线圈施加交变磁场驱动磁体加速旋转;持续观测转速衰减、振动状态,记录稳定运行数据。综合来看,这个 1.38 亿转每分钟的悬浮磁体转子稳定性很强,转速衰减一半需要 17 天,高灵敏度的特性适合用来探测暗物质、开展量子传感研究,是基础物理探测领域很有潜力的新型传感器。