Von Kühlschrankmagneten bis zu Festplatten – Magnete spielen in unserem Alltag eine wichtige Rolle. Doch ihr Nutzen ist viel größer, wenn wir in die Physik und die Materialentwicklung eintauchen. Eine Gruppe von Ingenieuren an der Florida State University hat kürzlich den stärksten resistiven Magneten der Welt gebaut, mit einer magnetischen Flussdichte von 41,4 Tesla. Das liegt 7,5 Prozent über dem direkten Konkurrenten und kommt den Hybrid-Designs, die komplexer und teurer sind, sehr nahe.
Einige Magnete auf dem Markt sind so stark, dass man sie sehr vorsichtig behandeln muss. Ein Blick auf YouTube-Videos zeigt die Kraft, die insbesondere solche aus Neodym-Legierungen besitzen. Doch der Magnet der Florida State University geht viel weiter. Ein permanenter Neodym-Magnet hat im Durchschnitt eine magnetische Flussdichte von 1,3 Tesla. Die Ingenieure des National MagLab innerhalb der Universität haben dagegen einen resistiven Magneten mit 41,4 Tesla geschaffen – den stärksten seiner Art auf dem Planeten. Wenn man bedenkt, dass der Übergang von 1 Tesla auf 10 Tesla hundertmal mehr Energie erfordert, ist das eine beeindruckende Leistung.
Und was die Energie betrifft, ist dieser neue Magnet ein wahres Biest. Sein Betrieb benötigt eine Leistung von 32 Megawatt Gleichstrom und ein Flüssigkeitskühlsystem, durch das mehr als 16.000 Liter Wasser pro Minute fließen. Das MagLab hielt den Weltrekord für magnetische Flussdichte bei resistiven Magneten 19 Jahre lang, bis eine Entwicklung in der Stadt Hefei (China) ihn 2014 mit einem Magneten von 38,5 Tesla zurückeroberte. Mit diesem neuen Magneten, offiziell „Project 11“ genannt, gelang es dem Labor, den Rekord zurückzuholen. Das war nicht einfach: Es erforderte zweieinhalb Jahre Arbeit und eine Investition von 3,5 Millionen Dollar.
Technisch gesehen ist Project 11 nicht der stärkste Magnet im Allgemeinen. Ein Blick in die Geschichte zeigt, dass das MagLab auch einen Hybridmagneten mit 45 Tesla entwickelt hat, der eine supraleitende Einheit mit 11,5 T und eine resistive mit 33,5 T kombiniert. Dennoch bietet dies der wissenschaftlichen Gemeinschaft die Möglichkeit, auf ein viel robusteres Werkzeug zuzugreifen, das vielen Disziplinen zugutekommt.
