Zespół pracowników IPPT PAN w składzie: dr inż. Marcin Krajewski oraz Łukasz Cichacki opracował nowy wynalazek pt.: „Stanowisko do syntezy indukowanej polem magnetycznym”, który został objęty ochroną patentową przez Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (PL 244866).
Stanowisko stosuje się głównie w syntezie indukowanej polem magnetycznym (ang. magnetic-field-induced synthesis), która stanowi jeden z kierunków badań prowadzonych przez dr. inż. Marcina Krajewskiego z Zakładu Mechaniki Materiałów IPPT PAN. Proces ten jest stosowany w laboratoriach chemicznych do wytwarzania magnetycznych kryształów w skali makro- i nanometrycznej, które wykazują silną anizotropię związaną z ich łańcucho-podobnym kształtem. W syntezie tej jednym
z kluczowych parametrów jest obecność zewnętrznego pola magnetycznego, które jest odpowiedzialne za kierunek wzrostu kryształów (patent Urzędu Patentów i Znaków Towarowych Stanów Zjednoczonych o numerze US 8152893 B2 opublikowanym w dniu 10 kwietnia 2012). Jego źródłem może być elektromagnes lub pole magnetyczne z pojedynczego magnesu stałego bądź indukowane pole magnetyczne między dwoma magnesami stałymi. Niewątpliwą zaletą zastosowania elektromagnesu jest możliwość sterowania natężeniem pola magnetycznego poprzez zmianę prądu płynącego przez cewkę, natomiast jego główną wadą jest niejednorodność pola. Jednak w przypadku zastosowania magnesów stałych również istnieje możliwość regulacji natężenia pola, którą można zrealizować poprzez dobór odpowiedniej odległości pomiędzy użytymi magnesami. Ponadto generowane w ten sposób pole jest bardziej jednorodne niż w przypadku zastosowania elektromagnesu, ponieważ źródło indukowanego pola jest stałe.
Dotychczas znane stanowiska do syntezy indukowanej polem magnetycznym wykorzystywały albo pojedyncze magnesy albo magnesy ustawione do siebie równolegle bez specjalistycznych uchwytów pozwalających na regulowanie odległości między uchwytami proporcjonalnych do zmian natężenia pole magnetycznego wewnątrz układu. Stąd celem przedstawionego rozwiązania jest opracowanie konstrukcji stanowiska, które rozwiązuje problem niejednorodności pola magnetycznego podczas procesu reakcji oraz zapewnia możliwość zmiany wartości natężenia indukowanego pola magnetycznego poprzez zmianę odległości między uchwytami z stosowanymi magnesami stałymi.
Stanowisko do syntezy indukowanej polem magnetycznym jest przedstawione na Rys. 1. Ogólnie składa się ono z podstawy, do której przytwierdzone są dwa identyczne uchwyty na magnesy o dowolnej wielkości za pomocą śrub mosiężnych zakończonych pokrętłami. W środkowej części podstawy znajduje się miejsce na płaskodenny reaktor cylindryczny. Wiązanie między podstawą a uchwytami jest stabilizowane za pomocą odpowiedniego wcięcia podstawy uchwytu w postaci połączenia ślizgowego pryzmatycznego. Drugim z powodów zastosowania tego wiązania jest ograniczenie możliwości zniszczenia stanowiska, które może mieć miejsce w przypadku użycia magnesów o dużej sile wzajemnego przyciągania się. Regulacja odległości między uchwytami z magnesami jest możliwa za pomocą pokręteł, które powodują odpowiednio przesunięcie uchwytów, co wpływa na zmianę wartości natężenia pola magnetycznego generowanego między użytymi magnesami.
Rys. 1: Stanowisko do syntezy indukowanej polem magnetycznym.
