Aukumetanga: He Kupu Whakataki Whānui
He āhuatanga taiao te aukume kua miharo te tangata mai anō i ngā wā onamata. Mai i ngā kāpehu tawhito ki ngā hangarau hou pēnei i te MRI (Magnetic Resonance Imaging) kei roto ngā mātāpono taketake o te aukume. Ka tūhuratia e tēnei tuhinga ngā mātāpono taketake o te aukume, ngā momo aukume, ō rātou mātāpono mahi, me ngā tono mahi i roto i te oranga o ia rā me te hangarau.
Te Māramatanga Taketake o te Aukumetanga
Ko te aukumetanga te āhuatanga ā-tinana o tētahi rauemi hei kukume, hei pana rānei i ētahi atu rauemi. Ka puta te aukumetanga i te iahiko hiko, i te aroaro rānei o tētahi papa aukume. Ko te papa aukume te wāhi e karapoti ana i tētahi aukume ka taea te rongo i tōna awe.
Ko te tohunga ahupūngao a Hans Christian Ørsted tētahi o ngā kaipūtaiao tuatahi ki te kite i te whanaungatanga i waenga i te hiko me te aukumetanga i te tau 1820. I kitea e Ørsted ko te rere o te iahiko i roto i te waea ka puta he piko o te ngira kāpehu e whakatakotoria ana ki te taha o te waea. Nā tēnei kitenga i whakatakoto te ara mō te whanaketanga o te ariā o te aukumetanga hiko.
Ngā momo aukume
1. Ngā Aukume Tuturu me ngā Aukume Wāpoto
– Ngā aukume Tuturu: Ka mau tonu ngā āhuatanga aukume o ēnei aukume ahakoa kāore he papa aukume o waho. Ko ngā tauira tino kitea ko ngā aukume pae me ngā aukume hōiho.
– Ngā Aukume Rangitahi: Ka whakaatuhia noa iho ō rātou āhuatanga aukume ina whakanohoia ki roto i tētahi papa aukume o waho. He mea hanga ēnei mai i ngā rauemi ferromagnetic pērā i te rino, ka ngaro ō rātou āhuatanga aukume ina tangohia te papa aukume o waho.
2. Ngā Aukume Taiao me ngā Aukume Horihori
– Ngā aukume taiao: Ko ngā aukume taiao, pērā i te kōhatu ure, he kohuke kei a rātou ngā āhuatanga aukume taiao. Kei te taiao ēnei aukume, ā, kua whakamahia mai i ngā wā onamata.
– Ngā aukume Horihori: Ka hangaia ngā aukume horihori mā roto i ētahi tikanga, pērā i te mirimiri i te rino ki te aukume tuturu, mā te tuku rānei i te iahiko hiko mā roto i te koiri waea (solenoid).
3. Aukume hiko
Ko te aukume hiko he momo aukume e puta ai he papa aukume i te rere o te iahiko hiko. Ka ngaro te papa aukume ina mutu te iahiko. He whānui ngā whakamahinga o ngā aukume hiko, tae atu ki ngā motuka hiko, ngā whakaputa hiko, me ngā matawai MRI.
Te Mahi a ngā Aukume
Ko te mahi a ngā aukume i runga i te mātāpono o te kukume me te pana i waenga i ngā pou aukume. E rua ngā pou matua o te aukume: he pou raki me he pou tonga. Ka taea te whakarāpopoto i ngā kaha kukume me te pana i waenga i ēnei pou penei:
– Pērā i ngā Pou e Ātete Ana tetahi i tetahi: Ka ātete ngā pou raki me ngā pou raki, ngā pou tonga rānei me ngā pou tonga.
– Ka kukume ngā Pou Tūtaki: Ka kukume te pou raki me te pou tonga tetahi ki tetahi.
Nā te nekehanga o ngā irahiko i roto i te rauemi i puta ai tēnei āhuatanga. He aukume ā-roto tō ēnei irahiko e hanga ana i tētahi aukume.
Te Aukumetanga i roto i te Oranga o Ia Rā
He maha ngā whakamahinga o te aukume i roto i te oranga o ia rā:
1. Kāpehu
He taputapu whakatere māmā te kāpehu e mahi ana i runga i te mātāpono o te aukume. He aukume iti te ngira kāpehu, e hurihuri noa ana, e tohu tonu ana ki te pou raki aukume o te Ao, hei āwhina i te whakatere, inā koa mō ngā heramana me ngā kaihōpara.
2. Ngā Pūrere Hiko
He maha ngā taputapu hiko, pērā i ngā puku mārō rorohiko, e whakamahi ana i te kaupapa o te aukume hei penapena raraunga. Ka rongoatia ngā mōhiohio i roto i te āhua o ngā moka, e tohuhia ana e ngā papa aukume iti i runga i te kōpae.
3. Ngā Mōta Hiko me ngā Pūkaha Hiko
Ka whakamahia e ngā motuka hiko ngā aukume hiko hei huri i te pūngao hiko hei pūngao miihini. I tetahi atu taha, ka whakamahia e ngā miihini whakaputa hiko ngā papa aukume hei huri i te pūngao miihini hei pūngao hiko. He mea nui ngā mea e rua ki te oranga o ēnei rā mō ngā mahi o te whare me te ahumahi.
Ngā Whakamahinga o te Hangarau Aukume
He mea nui anō hoki te aukume i roto i ētahi hangarau matatau:
1. Whakaahua Āhua Aukume (MRI)
He tikanga whakaahua hauora kore-whakaeke te MRI e whakamahi ana i te papa aukume kaha me ngā ngaru reo irirangi hei whakaputa whakaahua taipitopito o ngā whekau o roto. He mea nui tēnei hangarau mō te tātaritanga hauora nā te mea ka taea e ia te whakaputa whakaahua kounga teitei me te kore e hiahiatia he pokanga.
2. Te Kawenga Tereina Maglev
Ko te Maglev, he whakarāpopototanga mō te "magnetic levitation," he hangarau kawe waka e rere ai ngā tereina i runga ake i ngā rēri mā te whakamahi i ngā aukume kaha, e whakaiti ana i te waku, ā, e āhei ai rātou ki te haere i ngā tere tino teitei. Kua whakahaerehia kētia ngā tereina Maglev i roto i ētahi whenua, tae atu ki a Hapani me Haina.
3. Te Pupuri Pūngao
Ka whakamahia hoki ngā aukume i roto i ngā taputapu rokiroki pūngao pērā i ngā wira rere me ngā pākahiko aukume hiko. Ka whakamahia e ngā wira rere te nekehanga o ngā papa aukume hei penapena i te pūngao nekeneke, ko ngā pākahiko aukume hiko ia ka whakamahia ngā mātāpono o te aukume hei whakanui ake i te kaha rokiroki pūngao.
Te Aukumetanga i roto i te Rangahau me te Whakawhanaketanga
Kei te haere tonu ngā rangahau i te ao o te aukume, e whakatakoto ana i te ara mō ngā auahatanga me ngā tono hou. Ko ētahi o ngā kaupapa rangahau o nāianei ko:
1. Rauemi Aukume Hou
Kei te rapu tonu ngā kairangahau i ngā rauemi aukume hou, whai hua ake, ā, he pai ake hoki mō te taiao. Ko ētahi rangahau e aro ana ki te whakawhanake i ngā rauemi e ahu mai ana i te konganuku onge me ngā āhuatanga aukume pai ake.
2. Spintronics
He mara rangahau a Spintronics e ako ana i te whakamahinga o te takahuri irahiko, hei tāpiri atu ki tōna utu hiko, mō ngā taputapu mahara me te arorau. Mā tēnei hangarau ka taea te hanga rorohiko tere ake, whai hua ake hoki.
3. Aukume-kārori
Ko te pānga magnetocaloric he āhuatanga e wera ai, e whakamatao ai rānei tētahi rauemi hei urupare ki tētahi papa aukume e huri haere ana. Tērā pea ka whai tono pea tēnei i roto i ngā pūnaha whakamatao e pai ana ki te taiao.
Whakamutunga
He āhuatanga taketake te aukume me te whānuitanga o ngā tono, mai i te oranga o ia rā ki te hangarau matatau. Nā te tipu haere o te māramatanga ki te aukume kua taea ai ngā mahi auaha e pā ana ki ngā āhuatanga katoa o te ao hou. Mai i ngā kāpehu tawhito ki ngā MRI matatau, kei te whakaatu tonu te aukume i a ia anō hei tūāpapa nui i roto i te ahupūngao me te hangarau. I te whanaketanga o ngā rangahau, ka taea e tātou te tumanako ka puta ake he tono hou ake mai i te hohonu haere o te māramatanga ki te aukume.