Първата постоянна магнитна течност, случайно получена в лабораторията
Екип от изследователи от университета в Масачузетс Амхерст успя случайно да получи в лабораторията първата постоянна магнетизирана течност в света, капките от тази течност, които се движат в унисон и могат да се свързват в различни форми, като същевременно се манипулират от навън с помощта на магнит, според ново проучване, публикувано в последния брой на списание Science, съобщава Agerpres.
Обикновено си представяме, че магнитите са в твърдо агрегатно състояние, казва Томас Ръсел, професор по полимерни науки и инженерство в Университета на Масачузетс Амхърст. Но сега знаем това „Можем да получим течни магнити, които могат да приемат различни форми - и можем да решим кои форми да вземем", Добави той, заявявайки, че капките в тази магнитна течност могат да образуват сфери, цилиндри или формата на плоския диск на тестото за палачинки. "Можем да ги накараме да изглеждат като морски таралеж, ако искаме", добави той.
Ръсел и неговият екип се сдобиха с този течен магнит случайно, докато експериментираха с 3D принтер. Те се опитаха да печатат течности, за да получат нови твърди материали, но с течни свойства, за различни енергийни приложения.
Един ден, докторантът и координатор на това изследване, Xubo Liu, забелязал, че капки материал от 3D принтера, който е направен от магнетизирани частици от железен оксид, се въртят в унисон на магнитна опора. По-късно екипът му забеляза, че цялата конструкция, а не само тези частици, е станала магнитна.
Как работи течният магнит
Използвайки 3D принтер, специално пригоден за течности, екипът успя да генерира милиметрови капки вода, масло и железни оксиди. Тези капчици поддържат формата си, тъй като някои от частиците железен оксид в състава образуват връзки с ПАВ (наричани още ПАВ - вещества, които намаляват повърхностното напрежение на течността). Повърхностноактивните вещества образуват филм около водата и някои частици железен оксид влизат в състава на този филм, докато останалите остават вътре, както обяснява Ръсел.
След това екипът постави тези капки близо до магнитна намотка, за да ги намагнетизира. След отстраняване на магнитната намотка, капките са показали безпрецедентно поведение в течности - те са запазили своите магнитни свойства.
Магнитните течности са били известни на физиците. Те се наричат ферофлуид и са течности, състоящи се от феромагнитни, феримагнитни или парамагнитни колоидни частици, суспендирани в течност носител. Характерно за ферофлуидите обаче е това те остават магнетизирани само в присъствието на магнитно поле.
Когато капчиците бяха близо до магнитното поле, частиците железен оксид се подравниха в унисон, показвайки същата посока. След като магнитното поле беше спряно, частиците железен оксид се залепиха към повърхностноактивното вещество във филма в плътна форма, не можеха да се движат и по този начин запазиха своето подравняване. Останалите частици железен оксид, плаващи в течността, също поеха това подравняване.
Учените все още не разбират механизма, по който тези частици се държат в магнетизирано състояние. След като имат това обяснение, приложенията на това откритие могат да бъдат многобройни, както в областта на енергетиката и роботиката, така и в космическите програми