Вперше вчені створили постійно магнітну рідину. Ці краплі рідини можуть перетворюватися в різні форми і піддаватися маніпуляції ззовні, щоб рухатись навколо, згідно з новим дослідженням.
Ми, як правило, уявляємо собі магніти як міцні, - сказав старший автор Томас Рассел, видатний професор полімерної науки та техніки в Університеті Массачусетса Амхерст. Але тепер ми знаємо, що "ми можемо зробити магніти рідкими, і вони могли відповідати різним формам - і форми насправді залежать від вас".
Краплі рідини можуть змінювати форму від кулі до циліндра до млинця, сказав він Live Live. "Ми можемо зробити це схожим на морського їжака, якщо б хотіли".
Рассел та його команда створили ці рідкі магніти випадково під час експериментів із 3D-рідинами для друку в Національній лабораторії Лоуренса Берклі (де Рассел також є вченим науковцем факультету). Метою було створення матеріалів, які є твердими, але мають характеристики рідин для різних енергетичних застосувань.
Одного разу докторантура та ведучий автора Сюбо Лю помічали 3D-друкований матеріал, виготовлений з намагнічених частинок, званих оксидами заліза, що вдруге крутяться на магнітній плавці. Тож коли команда зрозуміла, що вся конструкція, а не лише частинки, стала магнітною, вони вирішили далі дослідити.
Використовуючи техніку для 3D-друку рідин, вчені створили краплі міліметрів з води, олії та оксидів заліза. Краплі рідини зберігають свою форму, оскільки частина частинок оксиду заліза зв’язується з поверхнево-активними речовинами - речовинами, що зменшують поверхневий натяг рідини. Поверхнево-активні речовини створюють плівку навколо рідкої води, деякі частинки оксиду заліза створюють частину плівкового бар'єру, а решта частинок укладені всередині, сказав Рассел.
Потім команда розмістила краплі міліметра розміром біля магнітної котушки, щоб намагнітити їх. Але коли вони забрали магнітну котушку, крапельки продемонстрували небачену поведінку в рідинах - вони залишилися намагніченими. (Магнітні рідини під назвою ферофлюїди існують, але ці рідини намагнічуються лише при наявності магнітного поля.)
Коли ці крапельки наближалися до магнітного поля, крихітні частинки оксиду заліза все вирівнювалися в одному напрямку. І як тільки вони видалили магнітне поле, частинки оксиду заліза, зв’язані з ПАР у плівці, були настільки забиті варенням, що вони не могли рухатися, і так залишалися вирівняними. Але ті вільно плаваючі всередині краплі також залишалися вирівняними.
Вчені не повністю розуміють, як ці частинки тримаються на полі, сказав Рассел. Як тільки вони це зрозуміють, існує багато потенційних застосувань. Наприклад, Рассел уявляє собі друк циліндра з немагнітною серединою та двома магнітними кришками. "Два кінці зійдуться, як магніт підкова", і використовуються як міні-"хапальник", - сказав він.
У ще більш химерному застосуванні уявіть собі міні-рідку людину - меншу за масштабами версію рідкого Т-1000 з другого фільму "Термінатор" - сказав Рассел. А тепер уявіть, що частини цього міні-рідкого чоловіка намагнічені, а частини - ні. Зовнішнє магнітне поле може потім змусити маленьку людину рухати кінцівками, як маріонет.
"Для мене це щось на зразок нового стану магнітних матеріалів", - сказав Рассел. Отримані результати були опубліковані 19 липня в журналі Science.
