Materiály

15 Zvodné fakty o magnetických tekutinách

15 Zvodné fakty o magnetických tekutinách


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Magnetické kvapaliny, ktoré pôvodne vyvinula NASA pre vesmírny program, si našli cestu do mnohých aspektov moderného sveta. Od použitia v hudobných videách až po reproduktory a skenovanie magnetickou rezonanciou sú dnes magnetické tekutiny všade okolo nás.

Tu preskúmame, čo to je, ako fungujú, a ukážeme vám, ako si jeden pre seba vyrobiť.

Čo je to magnetická kvapalina?

Magnetické kvapaliny sú podľa Science Direct:

„Koloidné systémy pozostávajúce z magnetických nanočastíc s jednou doménou rozptýlených v nosnej kvapaline a sú pohodlnými modelovými systémami na preskúmanie základných vlastností systémov s magnetickými nanočasticami.“

Tieto tekutiny majú tendenciu zostať v kvapalnom stave, aj keď sú riadené, premiestňované alebo kineticky interagované magnetickým poľom.

„Tradičné spôsoby prípravy magnetických tekutín zahŕňajú dlhodobé omieľanie magnetického materiálu oceľovými guľkami počas niekoľkých týždňov v nosnom médiu obsahujúcom dispergačné činidlo.

Pri týchto metódach mletia sa kyselina olejová bežne používala na stabilizáciu disperzií v petroleji a iných uhľovodíkových disperzných médiách. “- 911 Metalurg.

Tieto tekutiny v prírode neexistujú a boli prvýkrát vytvorené v polovici šesťdesiatych a sedemdesiatych rokov. Včasná príprava týchto podivných materiálov bola dosť drahá a stála veľa 85 dolárov za ml.

Tieto vysoké náklady spočiatku brzdili aplikáciu materiálu v materiálových a minerálnych vedách. Ale neskorší výskum amerického banského úradu s použitím magnetitu v petrolejovej suspenzii okolie zmenšil 1 $ za liter.

SÚVISIACE: TOTO FERROFLUIDOVÁ LAVOVÁ LAMPA JE PERFEKTNÉ PRÍSLUŠENSTVO NA STOLE

Jeden príklad sa nazýva ferrofluid alebo feromagnetická tekutina. Táto magnetická tekutina sa v prítomnosti magnetického poľa silne zmagnetizuje a ako prvá ju vyvinula NASA začiatkom 60. rokov.

Bol vyvinutý na nájdenie spôsobu presunu kvapalného raketového paliva na vstup do čerpadla v prostredí s nízkou gravitáciou alebo beztiažovým prostredím.

Magnetické kvapaliny, ako napríklad ferrofluidy, majú tendenciu pozostávať z častíc v nanorozmeroch, z ktorých každá bude zvyčajne potiahnutá povrchovo aktívnou látkou, aby sa zabránilo ich zhlukovaniu. Ferrofluidy zvyčajne strácajú akýkoľvek indukovaný magnetizmus, keď sú odstránené z vonkajšieho magnetického poľa.

Z tohto dôvodu sú klasifikované ako „superparamety“.

V roku 2019 sa však tímu vedcov z University of Massachusetts a pekinskej univerzity chemických technológií podarilo vytvoriť magnetickú tekutinu, ktorá môže zostať permanentne magnetizovaná. Tento prielom poprel ustálené presvedčenie, že tejto vlastnosti sú schopné iba husté pevné látky pevného tvaru.

Ako fungujú ferrofluidy?

Ferrofluidy, ako sme videli, obsahujú malé čiastočky oxidu železitého. Ak je magnet pritiahnutý blízko kvapaliny, sú tieto častice priťahované.

To zvyčajne spôsobuje, že tekutina vytvára úžasne vyzerajúce ihly alebo hroty. Dôvodom je zložitá interakcia rôznych síl.

Častice oxidu železitého sú priťahované k magnetickému poľu a samotné magnetické pole je priťahované k tekutine.

Častice a olej spolupracujú vďaka prítomnosti povrchovo aktívnej látky ako jeden celok. Jeden koniec povrchovo aktívnej látky sa pevne drží na časticiach oxidu železitého, zatiaľ čo druhý tiež drží na oleji.

Toto zabráni zhlukovaniu častíc oxidu železa a ich oddeleniu od nosiča oleja - ako by ste videli, keby ste jednoducho zmiešali olej a častice oxidu železa.

Z tohto dôvodu je ferrofluid ako celok riadený do koncentrovaných stĺpcov.

Gravitácia sa zároveň snaží strhnúť kolóny späť nadol, zatiaľ čo povrchové napätie oleja spôsobí, že sa každá kolóna vtiahne sama za seba a vytvorí charakteristické ihly kvapaliny.

Môžeš sa dotknúť ferrofluidu?

Určite môžete, ale neodporúča sa to. Ferrofluidy sa považujú za látky dráždiace pokožku.

Akonáhle sa dotknete ferrofluidu prstom, kvapalina začne rýchlo cestovať po hrebeňoch prsta a okolo nechtu.

To nielenže vyzerá nepekne, ale môže a bude dráždiť vašu pokožku. Môže to tiež zanechať na pokožke dlhotrvajúce sfarbenie.

15 faktov o magnetických tekutinách so sebou

Takže bez ďalších okolkov je tu 15 faktov o príprave zázračných materiálov, ktoré sú magnetickými tekutinami. Tento zoznam nie je ani zďaleka vyčerpávajúci a nie je nijako zvlášť zoradený.

1. Magnetické kvapaliny, menovite ferrofluidy, vyvinul v 60. rokoch 20. storočia Steve Papell z NASA, aby pomáhali s pohybom raketového paliva v mikrogravitácii.

2. Keď sú tieto kvapaliny vystavené magnetickému poľu, majú tendenciu vytvárať charakteristické hroty alebo ihly.

3. Väčšina magnetických tekutín nezostane zmagnetizovaná v neprítomnosti vonkajšieho magnetického poľa.

4. Ferrofluidy majú silnú schopnosť farbenia a môžu farbiť pokožku, sklo alebo dokonca keramické povrchy.

5. Skutočný ferrofluid zostáva stabilný po dlhú dobu. Je to preto, že pevné častice v nich sa neaglomerujú ani neoddeľujú v dôsledku gravitácie.

6. Ferrofluidy sa v súčasnosti v súčasnosti skúmajú na liečbu nádorov. Ide o ich vstreknutie do nádoru a roztrhnutie pomocou magnetických polí.

7. Dúfame, že magnetické kvapaliny by mohli v budúcnosti pomôcť pri vývoji inteligentných kvapalín. Takéto kvapaliny môžu na príkaz meniť skupenstvo medzi pevnou látkou a kvapalinou.

8. Niektoré ferrofluidy sa použili v systémoch zavesenia automobilov. Tým, že nimi prechádza elektrický prúd, kvapalina upravuje tuhosť pruženia v závislosti na jazdných podmienkach.

9. Magnetické kvapaliny sú čoraz populárnejšie ako umelecké médiá. Niektoré múzeá umenia a vedy majú špeciálne exponáty venované týmto úžasným tekutinám.

10. Možno ste si tiež všimli ferrofluidy vo viac ako niekoľkých hudobných videách. Napríklad,Kyvadlo použitý ferrofluid pre hudobné video k skladbe, Akvarelu.

11. Typický ferrofluid pozostáva z 5% magnetické tuhé látky, 10% povrchovo aktívna látka a 85% nosná tekutina.

12. Povrchovo aktívne látky sú pre ferrofluidy životne dôležité, pretože znižujú povrchové napätie medzi kvapalnou a tuhou zložkou. Na tento účel sa zvyčajne používa kyselina olejová, tetrametylamóniumhydroxid, kyselina citrónová alebo sójový lecitín.

13. NASA tiež experimentovala s prúdením ferokvapalín v uzavretej slučke s elektromagnetmi ako systémom riadenia nadmorskej výšky.

14. Magnetické tekutiny, podobne ako ferrofluidy, sa dnes používajú v rôznych technológiách. Aplikácie sú napríklad v reproduktoroch, pevných diskoch počítačov, motoroch s rotujúcim hriadeľom a ako kontrastná látka pre MRI.

15. Ferrofluidy by sa nemali zamieňať s magnetoreologickými tekutinami (MR). Neskôr sa skladá z častíc v mikrometrickom meradle, ktoré sa časom usadia gravitáciou.


Pozri si video: Magnetic Pyramid Tutorial Improved Version (Septembra 2022).


Komentáre:

  1. Faeran

    Úžasné

  2. Mikagore

    Podľa môjho názoru nemáš pravdu. Môžem to dokázať. Napíš mi v PM, budeme diskutovať.

  3. Jovan

    Sorry for interfering ... I understand this issue. Môžete diskutovať.

  4. Dok

    This great phrase will come in handy.

  5. Zologami

    I can recommend you visit the website which has many articles on this matter.



Napíšte správu