Matrices de Halbach

Una matriz de Halbach es una disposición específica de una serie de imanes permanentes. La matriz tiene un patrón de magnetismo giratorio espacialmente que cancela el campo en un lado pero lo aumenta en el otro. Las principales ventajas de las matrices de Halbach son que pueden producir fuertes campos magnéticos en un lado mientras crean un campo de dispersión muy pequeño en el lado opuesto. Este efecto se comprende mejor observando la distribución del flujo magnético.

⢠El fundente unilateral es útil en muchas aplicaciones â seguridad de datos â transporte â diseño de motores
⢠Los arreglos de Halbach son inherentemente eficientes en cuanto al peso.
⢠Las matrices proporcionan flujos más altos que los imanes monolÃticos del mismo tamaño.

Las matrices de Halbach ahora tienen muchas aplicaciones y se utilizan en una variedad de sistemas de diversa complejidad. Una de las aplicaciones más sencillas de las matrices de Halbach es en los imanes de nevera. En este caso, las propiedades de flujo unilateral se aprovechan para aumentar el poder de retención del imán. También se pueden combinar conjuntos variables de imanes de varilla para crear sistemas de bloqueo simples. Si las magnetizaciones de las varillas se organizan de modo que el campo se maximice por encima del plano y se minimice por debajo, el confinamiento del flujo se puede invertir girando cada imán de varilla 90°.

Un ejemplo más avanzado de Halbach Array en acción es la vía de un tren Maglev o Inductrack, donde se utiliza la levitación magnética para sostener el vagón. Los conjuntos magnéticos elevan el tren una pequeña distancia por encima de la vía y pueden soportar un peso de hasta 50 veces el del imán. El funcionamiento se basa en el principio de inducción; a medida que la matriz pasa sobre las bobinas de pista metálicas, las variaciones en el campo magnético inducen un voltaje en la pista. Luego, la vía crea su propio campo magnético y, de manera similar a cuando intenta juntar los dos polos iguales de los imanes de barra de neodimio cuando este campo se alinea con el campo producido por el Halbach Array, la repulsión hace que el tren levite.

Las matrices de Halbach también se utilizan en experimentos científicos avanzados, como sincrotrones y láseres de electrones libres, donde se conocen como Halbach âwigglersâ. Los FEL tienen un rango de frecuencia muy amplio y altamente sintonizable y se utilizan en muchas aplicaciones, desde médicas hasta militares.