В лабораторных условиях создана первая в мире магнитная жидкость

Впервые ученые создали постоянно магнитную жидкость. Согласно новому исследованию, эти жидкие капли могут трансформироваться в различные формы и подвергаться манипулированию для перемещения.

Обычно мы представляем магниты как цельные, – рассказал корреспондентам ИА «Экспресс-Новости» ученый, старший автор исследования Томас Рассел, профессор науки о полимерах и инженерии в Университете Массачусетса в Амхерсте. Но теперь мы знаем, что мы можем делать магниты, которые являются жидкими, и они могут соответствовать различным формам – и формы действительно на ваше усмотрение. То есть, капли жидкости могут менять форму от сферы до цилиндра или блина. Мы можем даже сделать его похожим на морского ежа, если захотим.



Отдельно ИА «Экспресс-Новости» заостряет внимание на том, что Рассел и его команда создали эти жидкие магниты случайно, экспериментируя с жидкостями для 3D-печати в Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли. Цель состояла в том, чтобы создать материалы, которые являются твердыми, но имеют характеристики жидкостей для различных применений энергии. Так вот, однажды аспирант и ведущий автор Сюбо Лю заметил 3D-печатный материал, сделанный из намагниченных частиц, называемых оксидами железа, которые вращаются в унисон на магнитной мешалке. Поэтому, когда команда поняла, что вся конструкция, а не только частицы, стала магнитной, они решили продолжить исследование.

Используя технику для 3D-печати жидкостей, ученые создали капли миллиметрового размера из воды, нефти и оксидов железа. Капли жидкости сохраняют свою форму, потому что некоторые частицы оксида железа связываются с поверхностно-активными веществами – веществами, которые снижают поверхностное натяжение жидкости. По словам Рассела, поверхностно-активные вещества образуют пленку вокруг жидкой воды, причем некоторые частицы оксида железа создают часть барьера для пленки, а остальные – заключены внутри.

Затем команда поместила капли миллиметрового размера рядом с магнитной катушкой, чтобы намагнитить их. Но когда они забрали магнитную катушку, капли продемонстрировали невидимое поведение в жидкостях – они оставались намагниченными. (Магнитные жидкости, называемые феррофлюидами, существуют, но эти жидкости намагничиваются только в присутствии магнитного поля).



Когда эти капли приближались к магнитному полю, крошечные частицы оксида железа все выравнивались в одном направлении. И как только они удалили магнитное поле, частицы оксида железа, связанные с поверхностно-активным веществом в пленке, были настолько забиты, что не могли двигаться, и оставались выровненными. Но те, кто свободно плавал внутри капельки, также оставались ровными.

По словам Рассела, ученые не до конца понимают, как эти частицы держатся на поле. Как только они это выяснят, появится множество потенциальных приложений. Например, Рассел воображает печать цилиндра с немагнитной серединой и двумя магнитными колпачками. «Два конца соединялись бы как подковообразный магнит» и использовались бы как мини-граббер, – рассказал он. В еще более странном приложении представьте себе мини-ликвидиста – уменьшенную версию жидкой Т-1000 из второго фильма «Терминатор», – говорит Рассел. Теперь представьте, что части этого мини-жидкого человека намагничены, а части нет. Внешнее магнитное поле могло тогда заставить маленького человека двигать его конечностями как марионетка. «Для меня это своего рода новое состояние магнитных материалов», – резюмировал ученый.
#Открытие #Жидкость #Магнит #Ученые #Исследование #Лаборатория #Случайность