Jacob Hoover
0 
3960
240
Når en serie af goopy platforme klatrer ned ad en bolt i en betagende GIF, der er lagt ud på Reddit, ser det næsten ud som om Mario skulle hoppe fra den ene til den anden.
Men dette er ikke 1990'ernes videospilgrafik, det er det virkelige liv. GIF viser en demonstration af ferrofluid, en suspension af magnetiske nanosiserende partikler i olie. De magnetiske partikler er små og overtrukket i et overfladeaktivt middel, som er et stof som sæbe, der hjælper med at holde partiklerne jævnt fordelt over væsken, selv når de placeres ved siden af en stærk magnet, sagde Brandon Jackson, en doktorgradskandidat i mekanisk ingeniør ved Michigan Technological University, der har studeret applikationer til ferrofluider.
I GIF, der blev sendt på Reddit, og i mange andre lignende demonstrationer set på YouTube, Twitter og GIPHY, giver en magnet under bolten magnetfeltet. Væsken justeres med de usynlige linjer i magnetfeltet, hvilket resulterer i det spidske udseende. Overfladespænding holder væsken sammen. I mellemtiden trækker tyngdekraften væsken ned i skruen, hvilket resulterer i nedadgående bevægelse af "platforme". [Se mere sjove kemiske reaktions-GIF'er]
Formen "er en minimumsenergiløsning mellem gravitationsenergien, overfladespændingsenergien og den magnetiske energi", hvilket betyder, at stoffet vælger den rute, der kræver mindst mulig energi, fortalte Jackson .
I nogle GIF'er har demonstranten yderligere magneter, som kan ændre formen på ferrofluidet yderligere, eller flytte den rundt på en overflade som en snusende pindsvin.
Det er faktisk raketvidenskab
NASA-forskere opfandt ferrofluider i 1960'erne, da de forsøgte at finde ud af, hvordan de effektivt kunne flytte raketbrændstof fra en tank til en motor i et miljø med nul-tyngdekraft. Forskerne troede, at de ved at magnetisere brændstoffet med små jernoxidpartikler muligvis kunne bruge et magnetfelt til at suge brændstoffet ind i motoren og efterlade eventuelle irriterende gasbobler, der kan forårsage skade, ifølge NASAs Technology Transfer Program.
via GIPHY
Drivstoffer med fast raket undgåede behovet for ferrofluider i rummet, men forskere indså hurtigt, at ferrofluider også kunne bruges til at danne tætninger til beskyttelse af halvlederflis under fremstilling. Den sandsynligvis mest almindelige industrielle applikation i dag er i højttalere, sagde Jackson. Ferrofluider bruges til at dæmpe vibrationer i højttalerkomponenter for at forhindre en forvrænget lyd.
Ferrofluids fremtid
Ferrofluider sørger for sjove videnskabsmæssige demonstrationer, men de er også genstand for aktiv forskning. En potentiel anvendelse, sagde Jackson, er inden for medicin. Nogle forskere har betragtet ferrofluider som et alternativ til strålebehandling for kræft, sagde han. Væskerne kunne injiceres i tumorer og derefter vibreres med et hurtigt skiftende magnetfelt, der ville varme dem op, i det væsentlige "koge" tumoren indefra. Stråling dræber ligeledes tumorceller med varme, men forårsager skade, når det passerer gennem væv på vej til kræft. Ferrofluider kunne på lignende måde bruges til at målrette medicin mod visse væv, sagde Jackson.
Jackson og hans kolleger har en anden brug for ferrofluider i tankerne. De studerer ferrofluider som selvmonterende thrustere på små satellitter. Traditionelle fremdrivningssystemer fungerer godt på store satellitter, sagde Jackson, men et stigende antal af satellitter, der skydes i kredsløb, er størrelsen på mobiltelefoner eller skokasser. Mange bruger elektrospray-thrustere, der bruger små elektrificerede nåle til at sprøjte væskestråler for at drive satellitten. Men den stikkende pindsvin-form, som ferrofluider dannes under påvirkning af et magnetfelt, kan også skyde jetsstråler - en form for fremdrift, der kun kræver en magnet, ikke en præcisionsfremstillet nål.
Original artikel på .