磁悬浮(Maglev)以其在高速铁路网络中的应用而闻名，但也可以在医疗和电子领域进行小规模的应用。要做到这一点，研究人员必须能够精确地控制电磁场，以便在不接触物体的情况下移动和旋转物体。

Teo Tat Joo和他的同事科学、技术与研究局(A*STAR)新加坡制造技术学会和新加坡国立大学已经开发了一种磁悬浮系统，可以在所有三维空间产生线性和旋转运动。该系统在这些运动中提供了纳米级的精度，而且比最近的其他尝试更简单，可能更少能源消耗。

Teo说:“目前现有的精密机电一体化系统只能被归类为定位精度在1米以上的微米级，即百万分之一或百万分之一。”“另一方面，磁悬浮技术有潜力实现真正的纳米级定位系统——0.001 PPM。”

为了建造新的磁悬浮系统，Teo和他的同事们采用了一种被称为哈尔巴赫阵列的特殊排列的永磁体，它会在一端产生强磁场，而在另一端则不会。他们将四个哈尔巴赫阵列放置在一个方形平台上，上面是几个通电的线圈(见图)，并使用分析力建模来计算磁铁和线圈之间的相互作用。然后，通过小心地控制不同线圈中的电流，他们能够以不同的速度移动或旋转方形平台，位置误差只有50纳米。

Teo说:“我们面临的主要技术挑战之一是，大量的线圈具有高电阻，需要高电源供应。”“我们目前正在开发一种方案，允许选择性切换线圈;这将提高能源效率，并显著降低磁悬浮系统的成本。”

也许由A*STAR团队开发的磁悬浮系统最有前途的用途是在需要无颗粒或真空环境的过程中，正如Teo解释的那样:“磁悬浮的非接触特性确保了表面之间的摩擦不会产生污染颗粒。例如，未来的晶圆光刻工艺，如在真空中操作的极紫外光刻，将需要磁悬浮系统来处理晶圆。”

Teo还表示，磁悬浮技术可以取代工厂中的传统传送带。与传统的传送带只能在预定的轨道上移动物体不同，磁悬浮列车可以同时将多个物体移动到不同的目标位置。

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了下:•先进的材料

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