3D-Drucker hilft bei der Erstellung von Magnetfeldkarten

Forscher*innen der Immanuel Kant Baltic Federal University haben eine neue, kostengünstige Methode der Magnetfeldkartierung entwickelt. Unter Verwendung von 3D-Druckern und herkömmlichen Laborgeräten hat ihr Team ein automatisches Gerät entwickelt, das eine hohe Auflösung bietet und gleichzeitig im Vergleich zu analogen kommerziellen Geräten nicht teuer ist.

Magnetische Elemente sind in vielen modernen Geräten enthalten, von Smartphones über Computer bis hin zu medizinischen Geräten. Für ein ordnungsgemäßes Funktionieren dieser Systeme sind bestimmte Eigenschaften des Magnetfelds, insbesondere Intensität und räumliche Struktur, entscheidend.

Während Hallsensoren günstige und kompakte Messgeräte für die Magnetfeldstärke an einzelnen Punkten sind, sind Geräte zur Kartierung der räumlichen Struktur von Magnetfeldern selten und teuer. Forscher*innen der Immanuel Kant Baltic Federal University, der Universität Genua und der Universität Oviedo haben hierfür nun eine günstige, einfach zu bauende Lösung entwickelt.

Die Forscher*innen verwendeten einen 3D-Drucker, um einen Hallsensor zu bewegen und entwickelten eine Software zur Automatisierung des Prozesses. Das Gerät wurde getestet, indem räumliche Strukturen der Magnetfelder von Smartphones, Disketten und flexiblen Magneten gemessen wurden, was dreidimensionale Karten der Magnetfeldstärke für jedes getestete Objekt lieferte.

“Da wir weithin zugängliche, auf dem Markt erhältliche Komponenten verwendet haben, bietet der vorgeschlagene Ansatz eine kostengünstige und flexible Möglichkeit zur Kartierung von Magnetfeldern. Er kann leicht an verschiedene Systeme und Verwendungszwecke angepasst werden, zum Beispiel durch den einfachen Austausch eines Hallsensors gegen einen anderen, der für die jeweilige Arbeit besser geeignet ist. In Zukunft hoffen wir, dieses System für die Prüfung der von uns hergestellten Proben zu verwenden – Systeme, die aus mehreren Dauermagneten und magnetischen Verbundwerkstoffen mit Restmagnetisierung bestehen”, erklärt Alexander Omelyanchik, Leiter des Labors für Nano- und Mikromagnetik des Forschungs- und Bildungszentrums “Intelligente Materialien und biomedizinische Anwendungen” der Baltischen Immanuel-Kant-Universität.