Planetary Aspects and Transits 8.25
Planetary Aspects and Transits to program dla zainteresowanych układem planetarnym i ustalaniem pozycji gwiazd.
Zaczyna się epoka ciekłych magnesów
Czy można magnes nalać do szklanki? Okazuję się, że tak. Ciecz, która ma niezwykłe właściwości "odczuwania" pola magnetycznego, potrafi zachowywać się tak, jakby prawa fizyczne w ogóle nie istniały. Może również uratować ludziom życie. W jaki sposób?
Po pierwsze zauważmy, że przygotowanie takiej cieczy jest bardzo proste: można zrobić to nawet w warunkach domowych. Drobny proszek materiału ferromagnetycznego (czyli takiego, który potrafi się namagnetyzowac), na przykład żelaza, dobrze wymieszajmy w jakiejś tłustej cieczy: powiedzmy w oleju kukurydzianym. Dostaniemy tak zwaną ciecz magnetoreologiczną, która jest odmianą ferrofluidu (po polsku - ciecz magnetyczna lub ferrociecz). Ferrociecz i ciecz magnetoreologiczna różnią się jedynie wymiarami cząsteczek: dla pierwszej nie przekraczają one 10 nm, a drugiej mogą być o rząd wielkości większe.
Taka oto ciecz, zachowując podstawową swoją cechę (łatwo zmienia kształt), dzięki cząsteczkom magnetycznym nabywa zupełnie innych jakości. Może "ściekać" w górę, tworzyć fontanny bez zastosowania urządzeń mechanicznych, występować w postaci kulek zawisających w powietrzu oraz zastygać o kształcie zadziwiających figur objętościowych:
Jak działa ferrofluid? Bezładnie zawieszone w oleju cząsteczki wskutek działania pola magnetycznego ustawiają się wzdłuż jego linii, wpływając na mechaniczne własności cieczy. Jej lepkość w taki sposób może się zmieniać do tysiąca razy na sekundę!
Własność ta jest bardzo przydatna do konstruowania urządzeń tłumiących udary mechaniczne. Na przykład w niektórych sportowych samochodach na cieczach magnetycznych działają pochłaniacze wstrząsu. Dzięki tym urządzeniom kierowcy są zabezpieczeni przed uszkodzeniami związanymi z nagłym hamowaniem samochodu.
W Chinach natomiast zbudowano most Dong Ting Lake Bridge zawierający magnetoreologiczne tłumiki ruchu, przeciwdziałające silnym porywom wiatru i trzęsieniu ziemi (patrz rysunek poniżej). Z kolei kompania Lord Corporation of North Carolina zaczęła produkować pralki z wykorzystaniem ferrocieczy do tłumienia wibracji i szumu w czasie ich pracy.
fot. NASA (http://science.nasa.gov)
Układy tłumiące wstrząsy - to tylko jedna działka, w której ferrofluidy są bardzo przydatne. Zapowiada się, że będą one mogły krążyć jako ciecz wewnątrz "naczyń" robotów . Dzięki temu ich ruchy staną się bardziej płynne i podobne do ruchów kończyn człowieka. Ferrociecze mogą również służyć do oczyszczenia zbiorników wody zanieczyszczonych ropą, sortowania kopalin użytecznych oraz hermetyzacji węzłów detali różnych mechanizmów.
Oprócz atrakcyjnych zastosowań, ferrociecz jest sama w sobie ciekawym obiektem do badania własności fizycznych. Jednak ponieważ wpływają na nią pole grawitacyjne i magnetyczne Ziemi, zaburzając warunki eksperymentów, dlatego precyzyjne badania ferrocieczy magnetycznych są przeprowadzane w nieważkości na stacjach orbitalnych.
Ze względu na nadzwyczajne ciekawe własności i atrakcyjne możliwości zastosowania, można śmiało stwierdzać, że epoka ciekłych magnesów dopiero się zaczyna!
Sergiusz Truszkin
Autor skończył kierunek fizyko-matematyczny NPIP (obecnie - Niżyński Państwowy Uniwersytet) im. M. Gogola na Ukrainie. Pracuje w Instytucie Fizyki PAN. Zajmuje się badaniem półprzewodników w wysokich ciśnieniach hydrostatycznych. Pracę naukowo-badawczą łączy z dziennikarstwem naukowym.
Czytaj także: