Một nhóm chuyên gia từ Nhật Bản làm việc tại phòng thí nghiệm Quantum Machine Unit thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Okinawa (OIST) đã công bố phát hiện ra phương pháp tạo ra lực nâng nhờ từ trường mà không cần đến nguồn năng lượng bên ngoài. Giải pháp này được kỳ vọng sẽ mở ra cơ hội cho công nghệ chế tạo các phương tiện "bay trên mặt đất" đúng nghĩa, không cần sử dụng động cơ đốt trong hay động cơ điện để hoạt động, theo thông tin từ Ecoticias.
Một nguồn điện sẽ được yêu cầu trong giai đoạn khởi đầu để kích hoạt và tạo ra từ trường. Sau đó, các vật thể, chẳng hạn như ô tô, sẽ hoạt động bằng cách di chuyển trên từ trường đó mà không cần sử dụng bất kỳ nguồn năng lượng đẩy nào khác như pin hay động cơ.
Trên một bề mặt nhất định, lực nâng từ trường làm cho các vật thể như ô tô bị nâng lên cao hơn vài cm so với đường ray. Kết quả là ma sát được loại bỏ, cho phép ô tô di chuyển mà không cần pin, động cơ hay bất kỳ hình thức lực đẩy cơ học hay điện nào khác.
Để có được hiệu ứng này, xe cộ cần được chế tạo từ vật liệu nghịch từ. Sau đó, những nam châm đặt dọc theo đường ray sẽ tạo ra một từ trường mạnh mẽ, giúp vật thể "lơ lửng" trên bề mặt. Để hình thành từ trường này, cần thiết phải có một nguồn năng lượng ban đầu.
Một minh chứng cho việc ứng dụng của đệm từ chính là tàu Maglev, trong đó các nam châm điện siêu dẫn mạnh mẽ đảm nhiệm việc điều khiển các đoàn tàu di chuyển mà không cần sử dụng động cơ hay pin. Dẫu vậy, tàu này vẫn cần một nguồn điện ổn định để duy trì trạng thái bay lơ lửng.
Nguyên nhân là nếu ngắt điện, từ trường mà đoàn tàu đang di chuyển sẽ bị mất. Hiện tại, các nhà nghiên cứu tại OIST đã tối ưu hóa phương pháp này, điện năng chỉ được sử dụng trong quá trình khởi động hệ thống để tạo ra từ trường.
Để thực hiện điều này, họ áp dụng than chì được xay nhuyễn thành bột, đây là một loại vật liệu cacbon tinh thể. Qua một quy trình hóa học, họ đã chế tạo ra một hỗn hợp nhão bằng cách kết hợp nó với sáp. Các nhà khoa học đã tạo ra một tấm kim loại ở phía dưới, nơi có một số nam châm được bố trí theo hình dạng lưới liên tục.
Chất liệu này có độ bền cao để tạo ra hiệu ứng từ trường. Bằng cách này, một bề mặt được thiết kế để di chuyển các vật thể bằng cách giảm thiểu ma sát, từ đó cải thiện sự di chuyển trong các ứng dụng như vận chuyển mà không cần sử dụng pin hoặc động cơ như bộ phận chuyển động.
Mẫu thử nghiệm có kích thước nhỏ bé. Kích thước của xe và đường đệm từ mà OIST thử nghiệm đều nhỏ hơn nhiều so với kích thước thực tế của ô tô. Hơn nữa, công nghệ đệm từ lượng tử không chỉ đơn giản là việc phóng to vật thể lên để đạt kích thước của nguyên mẫu.
Tại kích thước thực tế, để tạo ra một từ trường đủ mạnh cho phép chiếc xe lơ lửng trong không trung, cần phải hạ thấp nhiệt độ không gian nhằm giảm bớt động năng bề mặt. Nếu không làm giảm nhiệt độ trong vùng lượng tử, việc có được khả năng cho xe tự lơ lửng trong không khí sẽ trở nên rất khó khăn.
Một vấn đề khác liên quan đến ô tô lơ lửng ở kích thước thực là hiện tượng được gọi là giảm chấn xoáy, hay còn gọi là vortex damping. Hiện tượng này ám chỉ một hệ thống dao động có xu hướng suy yếu do ảnh hưởng từ các yếu tố bên ngoài và sẽ giảm dần theo thời gian.
Trong bối cảnh xe bay của người Nhật, cần phải phát triển phương pháp để than chì duy trì năng lượng khi ở trong một từ trường mạnh; nếu không, hiện tượng này sẽ xảy ra, dẫn đến việc xe ô tô không còn giữ được trạng thái lơ lửng trên không.
