项目概述
磁悬浮属于 现代人 尚未开始接受的 新事物。
磁场具有突出的力学特性,而电场具有突出的能量特性。
特别地,磁场力有以下三大特点: 响应快(几乎光速),摸不到(隔空作用),靠得住(无机械接触)。
磁场已经被广泛地应用于发电机与电动机行业,而开发磁悬浮就是进一步拓展磁场的力学属性。
通过这个开源的磁悬浮项目,我们目标定位在开发一套以四节电池(共6V)为电源,以2W为功率上限,纯电子电路(无需编程),成本控制在30RMB以内的单点磁悬浮定位模块套件。
理由与动力
单点磁悬浮拥有磁悬浮系统的全部特点和难点:
1. 磁场的非线性特质,使控制系统需要特别的安排与设计;
2. 磁悬浮的非接触特质,使本来就不稳定的独立系统很难把震荡的能量向外传递;
3. 通过适当借用稀土永磁铁间的斥力,我们可以用很小的电力成本,撬动大质量物体;
4. 单点磁悬浮模块可以自由排列组合,这提供了无限的空间定位可能,让我们可以实现更多宏伟的目标。
常见问题
1. 这个磁悬浮有什么用?
答:磁悬浮的重要性在于“反重力”(anti-gravity)。“离地”是每个人心中永恒的梦想。甚至,看到鸟儿或飞机在天空中翱翔,我们都会感到兴奋。让小朋友能安全地接触到磁悬浮产品,甚至在游戏中掌握力学、电磁学的基础知识,都会让他们获益终生。
2. 这个磁悬浮安全么?
答:是的,它很安全。首先,这个项目使用低频电磁铁实现磁悬浮,不会产生任何电磁辐射。其次,这个项目的功率非常低,不会让用户处于大电流的威胁下。最后,我们会尽可能地完善设计,让该磁悬浮模块在小朋友的手中尽可能牢靠,而不产生多余的碎片。
3. 你所谓的开源是?
答:拉诺认为开源的前提是“足够基础”(Fundamental Enough)。正如项目概述所言,这个项目不涉及任何电脑编程(无著作权),仅仅提供了一个可行的电路反馈系统(无专利创新可言),实现了任何物体的悬浮或定位(不存在外观设计)。所以,通过这个开源的项目,拉诺希望尽可能拓宽磁悬浮的受众群体,认识许多志同道合的朋友,以及吸引更多的朋友加入到磁悬浮创业项目之中。拉诺认为,一个好的玩具设计,就是一整条产业链!
4. 磁悬浮有啥物理意义么?
答:首先,正如开篇的图片显示的那样,线圈产生的磁场,可以把物体悬浮在空中。这已经是一个很不简单的过程了!因为,重力属于强相互作用力,起效作用广,比如地球与月球之间,以维系地月系;而,磁场力属于弱相互作用力,作用范围非常微小(请参阅基础一 永/电磁铁),比如质子与电子之间,以维系原子结构。自从牛顿被苹果砸了一下后,人类在强相互作用力下,已经生活得非常习惯了。那么,今天拉诺试图用一个小小的线圈(弱相互作用力)与地球(强相互作用力)争夺“苹果”,让它不能砸到牛顿!未来,人类不得不更多地面对弱相互作用力,特别是在太空航行时,在生活范围内,人造弱相互作用力才是最经济的选择。
其次,在地球的范畴里,摩擦力一般都衍生于重力。如果,我们把重力通过磁场力平衡掉了,那么,摩擦力就会大大减小。试问,有谁考虑过无摩擦的生活?是的,伽利略考虑过了(斜面与小滑块实验)。而且,在未来,摩擦力一定会被严格控制在最低的水平。那么,拉诺今天想要做的,就是让人们开始适应这种无摩擦的生活环境,而非简单的失重环境。
5. 你听说过英国伦敦帝国学院的Prof. Eric Laithwaite么?他发明了直线电机,号称“磁悬浮之父”。五十年前,他就在开发磁悬浮了,而且还下了定论,“磁悬浮不可能成功”!我(前港大副校长,分管研究)为什么知道呢,因为我是他的博士生。你现在才搞,没有任何价值,肯定失败!
答:磁悬浮是拉诺的梦想,失败了也没有问题,一点也不妨碍拉诺对它的爱~~~
拉诺明白,在人类与电磁场打交道的300多年以来,杰出科学家层出不穷。也有无数仁人志士,为了驯服电磁场,付出了青春热血,甚至是宝贵生命。但是,关于电磁场的课题,有一刻停止过么?
况且,五十年来,人类科技可以说是日新月异。关于电磁铁磁悬浮的应用,人类至少在以下两个方面取得了惊天动地的重大突破:一、材料科学:铜材的冶炼 和 稀土超级永磁体;二、集成电路:微型芯片已经在朝着人类大脑的精细度大步向前。
拉诺已经用实际行动证明了,30元人民币已经可以拥有一个功能齐全的磁悬浮玩具了。试玩过的同学都惊呼,这也太毁三观了吧!磁悬浮原来那么容易玩,而且还那么稳定,好玩!
拉诺忍不住要具名评论一下,作为前港大分管研究的副校长,依旧用五十年前的眼光来看待问题,太有失体统了。
6. (你还有什么问题么?)
关于梦想
如果你有相关的知识储备(力学,电子电路,电磁学,控制论,会计,公司管理,法律,历史,艺术,宗教,乐律,数学,经济,或 政治),还有满腔热血,准备在磁悬浮浪潮中一试身手的话,可以通过邮件直接联系拉诺,[email protected]。机会向世人敞开。
磁悬浮属于 现代人 尚未开始接受的 新事物。
磁场具有突出的力学特性,而电场具有突出的能量特性。
特别地,磁场力有以下三大特点: 响应快(几乎光速),摸不到(隔空作用),靠得住(无机械接触)。
磁场已经被广泛地应用于发电机与电动机行业,而开发磁悬浮就是进一步拓展磁场的力学属性。
通过这个开源的磁悬浮项目,我们目标定位在开发一套以四节电池(共6V)为电源,以2W为功率上限,纯电子电路(无需编程),成本控制在30RMB以内的单点磁悬浮定位模块套件。
理由与动力
单点磁悬浮拥有磁悬浮系统的全部特点和难点:
1. 磁场的非线性特质,使控制系统需要特别的安排与设计;
2. 磁悬浮的非接触特质,使本来就不稳定的独立系统很难把震荡的能量向外传递;
3. 通过适当借用稀土永磁铁间的斥力,我们可以用很小的电力成本,撬动大质量物体;
4. 单点磁悬浮模块可以自由排列组合,这提供了无限的空间定位可能,让我们可以实现更多宏伟的目标。
常见问题
1. 这个磁悬浮有什么用?
答:磁悬浮的重要性在于“反重力”(anti-gravity)。“离地”是每个人心中永恒的梦想。甚至,看到鸟儿或飞机在天空中翱翔,我们都会感到兴奋。让小朋友能安全地接触到磁悬浮产品,甚至在游戏中掌握力学、电磁学的基础知识,都会让他们获益终生。
2. 这个磁悬浮安全么?
答:是的,它很安全。首先,这个项目使用低频电磁铁实现磁悬浮,不会产生任何电磁辐射。其次,这个项目的功率非常低,不会让用户处于大电流的威胁下。最后,我们会尽可能地完善设计,让该磁悬浮模块在小朋友的手中尽可能牢靠,而不产生多余的碎片。
3. 你所谓的开源是?
答:拉诺认为开源的前提是“足够基础”(Fundamental Enough)。正如项目概述所言,这个项目不涉及任何电脑编程(无著作权),仅仅提供了一个可行的电路反馈系统(无专利创新可言),实现了任何物体的悬浮或定位(不存在外观设计)。所以,通过这个开源的项目,拉诺希望尽可能拓宽磁悬浮的受众群体,认识许多志同道合的朋友,以及吸引更多的朋友加入到磁悬浮创业项目之中。拉诺认为,一个好的玩具设计,就是一整条产业链!
4. 磁悬浮有啥物理意义么?
答:首先,正如开篇的图片显示的那样,线圈产生的磁场,可以把物体悬浮在空中。这已经是一个很不简单的过程了!因为,重力属于强相互作用力,起效作用广,比如地球与月球之间,以维系地月系;而,磁场力属于弱相互作用力,作用范围非常微小(请参阅基础一 永/电磁铁),比如质子与电子之间,以维系原子结构。自从牛顿被苹果砸了一下后,人类在强相互作用力下,已经生活得非常习惯了。那么,今天拉诺试图用一个小小的线圈(弱相互作用力)与地球(强相互作用力)争夺“苹果”,让它不能砸到牛顿!未来,人类不得不更多地面对弱相互作用力,特别是在太空航行时,在生活范围内,人造弱相互作用力才是最经济的选择。
其次,在地球的范畴里,摩擦力一般都衍生于重力。如果,我们把重力通过磁场力平衡掉了,那么,摩擦力就会大大减小。试问,有谁考虑过无摩擦的生活?是的,伽利略考虑过了(斜面与小滑块实验)。而且,在未来,摩擦力一定会被严格控制在最低的水平。那么,拉诺今天想要做的,就是让人们开始适应这种无摩擦的生活环境,而非简单的失重环境。
5. 你听说过英国伦敦帝国学院的Prof. Eric Laithwaite么?他发明了直线电机,号称“磁悬浮之父”。五十年前,他就在开发磁悬浮了,而且还下了定论,“磁悬浮不可能成功”!我(前港大副校长,分管研究)为什么知道呢,因为我是他的博士生。你现在才搞,没有任何价值,肯定失败!
答:磁悬浮是拉诺的梦想,失败了也没有问题,一点也不妨碍拉诺对它的爱~~~
拉诺明白,在人类与电磁场打交道的300多年以来,杰出科学家层出不穷。也有无数仁人志士,为了驯服电磁场,付出了青春热血,甚至是宝贵生命。但是,关于电磁场的课题,有一刻停止过么?
况且,五十年来,人类科技可以说是日新月异。关于电磁铁磁悬浮的应用,人类至少在以下两个方面取得了惊天动地的重大突破:一、材料科学:铜材的冶炼 和 稀土超级永磁体;二、集成电路:微型芯片已经在朝着人类大脑的精细度大步向前。
拉诺已经用实际行动证明了,30元人民币已经可以拥有一个功能齐全的磁悬浮玩具了。试玩过的同学都惊呼,这也太毁三观了吧!磁悬浮原来那么容易玩,而且还那么稳定,好玩!
拉诺忍不住要具名评论一下,作为前港大分管研究的副校长,依旧用五十年前的眼光来看待问题,太有失体统了。
6. (你还有什么问题么?)
关于梦想
如果你有相关的知识储备(力学,电子电路,电磁学,控制论,会计,公司管理,法律,历史,艺术,宗教,乐律,数学,经济,或 政治),还有满腔热血,准备在磁悬浮浪潮中一试身手的话,可以通过邮件直接联系拉诺,[email protected]。机会向世人敞开。