Pirmo reizi zinātnieki ir izveidojuši pastāvīgi magnētisku šķidrumu. Saskaņā ar jaunu pētījumu šīs šķidrās pilītes var veidoties dažādās formās un ar tām var ārēji manipulēt, lai tās pārvietotos.
Mēs parasti iedomājamies, ka magnēti ir izturīgi, sacīja vecākais autors Tomass Rasels, izcils polimēru zinātnes un inženierzinātņu profesors Masačūsetsas Amherstas universitātē. Bet tagad mēs zinām, ka "mēs varam izgatavot šķidrus magnētus, kas varētu pielāgoties dažādām formām - un šīs formas patiešām ir jūsu ziņā."
Šķidruma pilieni var mainīt formu no sfēras uz cilindru uz pankūku, viņš stāstīja Live Science. "Mēs varam likt tam izskatīties kā jūras ežam, ja mēs gribētu."
Rasels un viņa komanda izveidoja šos šķidros magnētus nejauši, eksperimentējot ar 3D drukāšanas šķidrumiem Lawrence Berkeley Nacionālajā laboratorijā (kur Rasels ir arī viesfakultātes zinātnieks). Mērķis bija radīt materiālus, kas ir cieti, bet kuriem ir šķidrumu īpašības dažādiem enerģijas pielietojumiem.
Kādu dienu pēcdoktorants un vadošais autors Xubo Liu pamanīja 3D izdrukātu materiālu, kas izgatavots no magnetizētām daļiņām, ko sauc par dzelzs oksīdiem, un ar magnētiskās maisīšanas plāksnes palīdzību vienbalsīgi griežas. Tātad, kad komanda saprata, ka visa konstrukcija, ne tikai daļiņas, ir kļuvusi magnētiska, viņi nolēma turpināt izpēti.
Izmantojot šķidrumu 3D drukāšanas paņēmienu, zinātnieki izveidoja milimetru lieluma pilienus no ūdens, eļļas un dzelzs oksīdiem. Šķidruma pilieni saglabā savu formu, jo dažas dzelzs oksīda daļiņas saistās ar virsmaktīvajām vielām - vielām, kas samazina šķidruma virsmas spraigumu. Rasela sacīja, ka virsmaktīvās vielas veido plēvi ap šķidru ūdeni, un dažas dzelzs oksīda daļiņas veido daļu no plēnīgās barjeras, bet pārējās daļiņas ir norobežotas iekšpusē.
Pēc tam komanda novietoja milimetru lieluma pilienus netālu no magnētiskās spoles, lai tos magnetizētu. Bet, noņemot magnētisko spoli, pilieni parādīja šķidrumos neredzētu uzvedību - tie palika magnetizēti. (Magnētiski šķidrumi, ko sauc par ferrofluīdiem, pastāv, taču šie šķidrumi tiek magnetizēti tikai tad, ja ir magnētiskais lauks.)
Kad šie pilieni tuvojās magnētiskajam laukam, sīkās dzelzs oksīda daļiņas visas izlīdzinājās vienā virzienā. Kad magnētiskais lauks tika noņemts, dzelzs oksīda daļiņas, kas saistījās ar plēves virsmaktīvo vielu, bija tik iestrēdzis, ka nevarēja kustēties, un palika vienā līmenī. Bet tie brīvi peldošie piliena iekšienē arī palika izlīdzināti.
Zinātnieki pilnībā neizprot, kā šīs daļiņas turas uz lauka, sacīja Rasela. Kad viņi to izdomās, ir daudz potenciālu pielietojumu. Piemēram, Rasels iedomājas izdrukāt cilindru ar nemagnētisku vidu un diviem magnētiskiem vāciņiem. "Abi gali saiet kopā kā pakavs magnēts", un tos izmantos kā mini "greiferi", viņš teica.
Vēl dīvainākā lietojumprogrammā iedomājieties mini šķidru cilvēku - šķidruma T-1000 mazāka izmēra versiju no otrās filmas "Terminators" - sacīja Rasels. Tagad iedomājieties, ka šī mini šķidrā cilvēka daļas ir magnetizētas, bet daļas nav. Pēc tam ārējs magnētiskais lauks varētu piespiest mazo cilvēku pārvietot tā locekļus kā marioneti.
"Manuprāt, tas ir sava veida jauns magnētisko materiālu stāvoklis," sacīja Rasels. Rezultāti tika publicēti 19. jūlijā žurnālā Science.
