黑科技！3D打印磁铁可自由控制磁极并实现定制化

磁铁是一种神奇的物体，能够在不接触的情况下产生力的作用，所以一直在我们的日常生活中发挥着重要的作用。对于磁铁的性质，我们都知道它有两极，并且位于不同的位置，而磁感线会由一极指向另一极，比如下图中条形磁铁和U形磁铁的磁极：

不过现在，这种常识已经被Correlated Magnetics Research（CMR）公司研制出的新型磁铁Polymagnets颠覆了，因为它的两极居然在同一个平面上！更过分的是，这些磁极的大小和形状还是可控的！直接看下面的示意图你就明白了：

图中从左至右依次为普通磁铁，中密度Polymagnets和高密度Polymagnets。红色的则是磁感线。你可以看到，普通磁铁的磁感线是从一个面开始到另一个面结束的，而Polymagnets则是在同一平面上开始和结束的，并且密度可控。正因为如此，这种磁铁具有许多普通磁铁没有的全新特性，能够实现许多极具开创性的新功能。

Polymagnets上质密的磁极分布，红、蓝色分别代表N、S极

普通磁铁磁场与Polymagnets的磁场对比

事实上，这种新磁铁在几年前就已经由CMR公司开发出来了，只不过由于背后的技术实在太前沿，并且有可能实现的应用实在太多，所以他们一直在不停的研究，直到现在才透露了相关的信息。

CMR公司联合创始人兼首席科学家Larry Fullerton表示，正是因为自己小时候对磁铁十分感兴趣，才让他一直坚持了下来，最终研究出了控制磁极的方法，开发出了这种极具前景的3D打印磁铁。

制造这种磁铁的技术非常特别，以至于迄今为止，该公司已经已经获得了超过100项的相关专利。这其中最重要的是磁剪切力传递装置。这项技术已经在几年前成功转化为了他们的第一台磁铁3D打印机Mag Printer — 该设备能够把磁场“打印”到磁铁上，其原理十分复杂，涉及到了磁体本身的性质。不过开发Polymagnets的负责人Jason Morgan还是做出了浅显易懂的解释

据南极熊了解，这种磁铁是通过编程才变得如此神奇的。由于其南北两极都被设置到了同一个面上，并且可以很紧凑，所以其磁力会异常集中，而不会像普通磁铁的磁场一样范围很广，浪费磁力。从下图中你可以看到，只是轻轻旋转了一下，原本费尽九牛二虎之力都无法接触的两块Polymagnets磁铁瞬间就吸到一起了！很神奇对不对？

由于磁场经过了优化，Polymagnets的磁力要比传统的磁铁强5倍，可以用来制作高质量的磁弹簧、磁力锁和自动连接器等（如下图）。

另外，由于磁场面积小并且排列紧凑（见下图），这种磁铁对附近敏感电子产品的影响也会比较小，所以可以用来开发相关的产品，比如下图就是CMR在去年根据这种特性推出的一种用来方便固定手机等便携式电子产品的装置：

不过，这些还都只是小Case，因为CMR公司现在已经成功实现了这种新型磁铁的定制化了。具体方法当然就是使用上面提过的Mini Mag磁铁3D打印机了。它安装的软件驱动磁化器能够根据软件设计的定制化结构在短短几分钟内就将需要的南北磁极“打印”到磁铁上，从而创建出从未有过的定制化磁铁。下图就是一张人脸的磁铁：

“实际制作时，Mini MagPrinter只是简单地将磁区阵列“打印”到磁性材料上面。每个Polymagnet都是一个有南北两极的小型磁体系统。”CMR公司解释说，“普通的磁铁也可以通过这种方法转化为Polymagnet，只需选择一种模式，然后由3D打印机对其编程即可。这种方法可以用于最强的钕磁铁上，也适用于比较柔软的材料、陶铁磁体，以及钐钴一类的其它特殊材料。

如此前沿的技术和设备对于任何人都是极具吸引力的。但遗憾的是，目前，Mini MagPrinter的价格非常高，为45000美元  — 即便是中小公司都不一定承受得起。所以，这种新技术最可能进驻的就是资金实力雄厚的科研院所了。不过幸运的是，Polymagnets的价格却非常便宜。每个3D打印的定制版只需几美元而已，而且，CMR公司还在他们的的网店上提供了200多种不同的设计。如果你感兴趣，不妨尝试一下。可加南极熊微信392908259。

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