磁性材料在撞击时发出信号

一种名为Galfenol的新型磁性材料,可以以快一千倍的速度提醒汽车乘客注意撞击。
二零一五年十月一日

汽车碰撞安全机制只有在碰撞影响到达传感器后才能做出反应。加州大学洛杉矶分校的科学家们正在研究一种新的磁性材料,这种材料可以将撞击发出信号的速度提高1000倍。

Galfenol由镓和铁制成,是美国海军开发的一种磁性材料。当一个大的力施加在它身上时,它的磁场就会减弱。磁场

材料在外力作用下改变磁化的能力称为磁弹性。与其他具有这种性质的材料相比,Galfenol的磁化变化特别大。

如果在一个力的作用下,将一瓶Galfenol包裹在线圈中,其磁化的变化就会产生电流。

Galfenol的高磁弹性使得它非常有效地做到这一点,正如在应用物理杂志.它能将撞击产生的70%的机械能转化为电能。

“它是独一无二的,因为它还具有良好的机械性能。我们可以用它建造大型结构,施加很大的力,它仍然保持完整,”首席研究员约翰·多曼说。

Domann最初研究这种材料用于发电。传统上,这是通过旋转线圈中的磁铁来完成的,所以Galfenol可以用来发电的方式非常相似。

但随后,研究人员想到了使用Galfenol进行撞击检测的想法。这种材料被安装在汽车的保险杠或侧板上,碰撞的冲击力会导致材料的磁化状态发生变化,从而产生电信号。Galfenol

信号将以光速传播,而不像撞击本身,它只会以声速穿过车身。光的传播速度是声音的1000倍,因此电磁信号可以在撞击到达乘客之前到达计算机。

多曼解释说:“一台快速反应的计算机可以采取行动保护乘客,并限制撞击造成的损害。”

Galfenol的磁弹性使其成为“可以在各种情况下使用的多功能工具”,但目前只有一家美国供应商,价格相当昂贵。多曼乐观地认为,更多的供应商进入市场将降低成本,使这种材料变得负担得起。

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