Создана первая в мире магнитная жидкость

Постоянные феррожидкости могут открыть новые возможности для электроники и робототехники

0 1 320

Магниты, какими мы их знаем, всегда твердые, но наиболее близкая вещь, которую мы имеем к магнитной жидкости, — это класс жидкостей, называемый феррожидкостями (феррофлюиды). Эти материалы, состоящие из частиц оксида железа, взвешенных в жидкости, временно намагничиваются только при воздействии других магнитов. Но теперь исследователям из Лаборатории Лоуренса в Беркли удалось создать первые постоянные магнитные жидкости, которые могут открыть новые возможности для электроники и робототехники.

Феррожидкости существуют с 1960-х годов, и с тех пор они применяются в динамиках, часах, поверхностях, которые могут менять свою липкость или скользкость по требованию, и могут использоваться для небольших спутников. Но во всех этих случаях жидкость показывает только при приложении магнитного поля. Новая магнитная жидкость — первая, которая навсегда останется такой.

«Мы создали новый материал, который является одновременно жидким и магнитным», — говорит Том Рассел, ведущий исследователь. «Никто никогда не наблюдал этого явления раньше. Мы задавались вопросом: «Если магнитная жидкость могла стать временно магнитной, что мы могли бы сделать, чтобы она стала постоянно магнитной, и вела себя как твердый магнит, но при этом выглядела и чувствовала себя как жидкость?»

Ученые начали с 3D-печати 1-миллиметровых капель магнитной жидкости, каждая из которых содержала миллиарды наночастиц оксида железа размером всего 20 нанометров. Они были суспендированы в другом жидком растворе. При ближайшем рассмотрении исследователи обнаружили, что капли сохранили свою форму, потому что наночастицы скопились по краям.

Смотрите также  Новый мощный телескоп присоединился к поиску инопланетных сигналов

Затем исследователи пропустили магнитную катушку над каплями, которая разожгла их магнетизм. Но в отличие от обычных магнитных жидкостей, этот сохранялся даже после удаления катушки. Капли начали вращаться вокруг друг друга в унисон.

Изучив магнитометрию капель, ученые выяснили, почему это так. Каждая наночастица оксида железа в каждой капле сразу реагировала на магнитное поле, и поскольку многие из них были соединены вместе на поверхности, они, по существу, образовывали твердую магнитную оболочку. Эти внешние частицы также передавали свою магнитную ориентацию на наночастицы в ядре каждой капли.

Как и следовало ожидать от магнитной жидкости, материал сохраняет свои магнитные свойства практически в любой форме. Исследователи показали, что они могут делить капли на более мелкие или превращать их в сферы, цилиндры, блины, трубочки и даже в форму осьминога, оставляя при этом магнитными. Кроме того, капли могут быть настроены таким образом, чтобы их можно было включать и выключать по желанию.

В целом, эти свойства могут сделать капли очень полезными в роботах или электронных устройствах. Ученые предполагают, что капли могут быть использованы для создания искусственных клеток или роботов с магнитным управлением, которые доставляют лекарства в организм.

Исследование было опубликовано в журнале Science, и магнитные жидкости можно увидеть в действии на видео.

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x