Ferrofluīds uz skrūves no ķīmisko reakciju gifiem
Kad virkne goopy platformu uzkāpj lejā ar skrūvi satriecošā GIF, kas ievietots Reddit, gandrīz izskatās, ka Mario vajadzētu pārlēkt no viena uz otru.
Bet šī nav 1990. gada videospēļu grafika, tā ir reālā dzīve. GIF demonstrē ferrofluīdu, nanosizētu magnētisko daļiņu suspensiju eļļā. Magnētiskās daļiņas ir mazas un pārklātas ar virsmaktīvo vielu, kas ir tāda viela kā ziepes, kas palīdz vienmērīgi sadalīties daļiņām visā šķidrumā, pat ja tās ir novietotas blakus spēcīgam magnētam, sacīja Brendons Džeksons, mehānikas doktora kandidāts inženierija Mičiganas Tehnoloģiskajā universitātē, kas ir pētījusi ferrofluīdu pielietojumu.
GIF, kas ievietots Reddit, un daudzās citās līdzīgās demonstrācijās, kas redzamas YouTube, Twitter un GIPHY, magnēts zem skrūves nodrošina magnētisko lauku. Šķidrums izlīdzinās ar neredzamām magnētiskā lauka līnijām, kā rezultātā tiek iegūts dzēlīgs izskats. Virsmas spraigums satur šķidrumu kopā. Tikmēr gravitācija šķidrumu velk lejup pa skrūvi, kā rezultātā "platformas" kustas uz leju. [Skatīt vairāk jautru ķīmisko reakciju GIF]
Forma "ir minimālas enerģijas risinājums starp gravitācijas enerģiju, virsmas spraiguma enerģiju un magnētisko enerģiju", kas nozīmē, ka viela izvēlas ceļu, kas prasa vismazāko enerģijas daudzumu, Džeksons stāstīja WordsSideKick.com.
Dažos GIF demonstrācijas rīkā ir papildu magnēti, kas var vēl vairāk mainīt ferrofluīda formu vai pārvietot to pa virsmu kā šņaucošs ezis.
NASA zinātnieki izgudroja ferrofluīdus 1960. gados, kad viņi mēģināja izdomāt, kā efektīvi pārvietot raķešu degvielu no tvertnes motorā nulles gravitācijas vidē. Pētnieki domāja, ka, magnetizējot degvielu ar sīkām dzelzs oksīda daļiņām, viņi, iespējams, varētu izmantot magnētisko lauku, lai iesūc degvielu motorā, atstājot aiz sevis nepatīkamos gāzes burbuļus, kas varētu radīt bojājumus, liecina NASA Tehnoloģiju pārneses programma.
caur GIPHY
Cietvielu raķešu degviela novērsa nepieciešamību pēc ferrofluīdiem kosmosā, taču zinātnieki ātri vien saprata, ka ferrofluīdus var izmantot arī blīvējumu veidošanai, lai pusvadītāju mikroshēmas aizsargātu izgatavošanas laikā. Droši vien šodien visizplatītākais rūpniecības pielietojums ir skaļruņos, sacīja Džeksons. Ferrofluīdi tiek izmantoti, lai slāpētu skaļruņu sastāvdaļu vibrācijas, lai novērstu izkropļotu skaņu.
Ferrofluīdi rada jautras, zinātniski pamatotas demonstrācijas, taču tie ir arī aktīvu pētījumu priekšmets. Viens no iespējamiem lietojumiem, Džeksons sacīja, ir medicīnā. Daži zinātnieki uzskatīja, ka ferrofluids ir alternatīva vēža staru terapijai, viņš sacīja. Šķidrumus var ievadīt audzējos un pēc tam vibrēt ar strauji mainīgu magnētisko lauku, kas tos silda, būtībā audzējot audzēju no iekšpuses. Radiācija līdzīgi nogalina audzēja šūnas ar siltumu, bet rada bojājumus, jo tā iet caur audiem ceļā uz vēzi. Dzelzs sacīja, ka ferrofluīdus var arī izmantot narkotiku mērķēšanai uz noteiktiem audiem.
Džeksons un viņa kolēģi prātā domā atšķirīgu ferofluīdu izmantošanu. Viņi pēta ferrofluīdus kā pašsavienojošus virzuļus uz sīkiem satelītiem. Džeksons sacīja, ka tradicionālās vilces sistēmas labi darbojas uz lieliem satelītiem, taču arvien vairāk orbītā nošauto satelītu ir mobilo tālruņu vai apavu kārbu lielumā. Daudzi izmanto elektriskās izsmidzināšanas virzuļus, kas izmanto niecīgas elektrificētas adatas, lai izsmidzinātu šķidruma strūklu, lai padziļinātu satelītu. Bet dzēlīgā ezis forma, ko ferrofluīdi veido magnētiskā lauka ietekmē, var arī izšaut jonu strūklu - tāda veida piedziņai, kurai nepieciešams tikai magnēts, nevis no precīzi izgatavotas adatas.
Oriģināls raksts par WordsSideKick.com.
Dīvaini gif izceļ ferofluīdu burvību.