За първи път учените са създали постоянно магнитна течност. Тези течни капчици могат да се превърнат в различни форми и да бъдат манипулирани външно, за да се движат наоколо, според ново проучване.
Обикновено си представяме магнитите като твърди, заяви старши автор Томас Ръсел, изтъкнат професор по полимерна наука и инженерство в Университета на Масачузетс в Амхерст. Но сега знаем, че „можем да направим магнити, които са течни и те биха могли да съответстват на различни форми - и формите наистина зависи от вас“.
Течните капчици могат да променят формата си от сфера в цилиндър до палачинка, каза той пред Live Science. "Можем да го накараме да изглежда като морски таралеж, ако искахме."
Ръсел и неговият екип създават тези течни магнити случайно, докато експериментират с течности за 3D печат в Националната лаборатория на Лорънс Бъркли (където Ръсел също е гостуващ факултет учен). Целта беше да се създадат твърди материали, но с характеристики на течности за различни приложения на енергията.
Един ден, докторантура и водещ автор Xubo Лю забеляза 3D-отпечатан материал, направен от намагнетизирани частици, наречени железни оксиди, въртящи се в унисон на магнитна разбъркваща плоча. И така, когато екипът осъзна, че цялата конструкция, а не само частиците, са станали магнетични, те решават да проучат допълнително.
Използвайки техника за 3D-отпечатване на течности, учените създадоха капки с милиметър от вода, масло и железни оксиди. Течните капчици запазват формата си, тъй като някои от частиците на железния оксид се свързват с повърхностно активни вещества - вещества, които намаляват повърхностното напрежение на течността. Повърхностноактивните вещества създават филм около течната вода, като някои частици от железен оксид създават част от филмовата бариера, а останалите частици са затворени вътре, каза Ръсел.
След това екипът постави капчиците с милиметър близо до магнитна намотка, за да ги намагнетизира. Но когато отнесоха магнитната намотка, капчиците демонстрираха невиждано поведение в течности - те останаха намагнетизирани. (Магнитни течности, наречени ферофлуиди, съществуват, но тези течности се намагнетизират само при наличието на магнитно поле.)
Когато тези капчици се приближиха до магнитно поле, малките частици от железен оксид се подравниха в една и съща посока. И след като отстраниха магнитното поле, частиците от железен оксид, свързани с повърхностно активното вещество във филма, бяха толкова опаковани, че не можеха да се движат и така останаха подравнени. Но тези свободно плаващи вътре в капчицата също останаха подравнени.
Учените не разбират напълно как тези частици се задържат на полето, каза Ръсел. След като разберат това, има много потенциални приложения. Например Ръсел си представя печатането на цилиндър с немагнитна средна и две магнитни капачки. "Двата края ще се съберат като магнит на подкова" и ще бъдат използвани като мини "грабване", каза той.
В още по-причудливо приложение си представете мини течен човек - по-малка по мащаб версия на течния Т-1000 от втория филм "Терминатор" - каза Ръсел. А сега си представете, че части от този мини течен човек са намагнетизирани, а части - не. След това външно магнитно поле може да принуди малкия човек да движи крайниците си като марионетка.
"За мен това представлява вид ново състояние на магнитни материали", каза Ръсел. Резултатите са публикувани на 19 юли в списание Science.
