Ferrofluid: από τον Κώστα Μήλιο

Ο Κώστας έκανε μια εργασία για το Ferrofluid, το οποίο και αγνοούσα την ύπαρξη του. Ευχαριστώ Κωστή. 

Η εργασία:

Ferrofluid

Ένα Ferrofluid (ή αλλιώς βαλίτσα σιδηρομαγνητών + ρευστό) είναι ένα υγρό το οποίο γίνεται έντονα μαγνητισμένο με την παρουσία ενός μαγνητικού πεδίου.

Τα Ferrofluids είναι μια ανακάλυψη της NASA και είναι κολλοειδή υγρά κατασκευασμένα από σιδηρομαγνητικό νανοκλίμακας, ή σιδηρομαγνήτες ή από σωματίδια που αιωρούνται σε έναν υγρό φορέα (συνήθως έναν). Κάθε μικροσκοπικό σωματίδιο είναι πλήρως καλυμμένο με μια Επιφανειοδραστική ένωση για να αναστέλλουν τις συσσωματώσεις.

Οι διαφορές μεταξύ των Ferrofluids είναι το μέγεθος των σωματιδίων. Τα σωματίδια σε ένα ferrofluid κυρίως αποτελούνται από νανοσωματίδια που έχουν ανασταλεί από την κίνηση Brownian και γενικά δεν θα εγκατασταθούν υπό κανονικές συνθήκες. Τα MR ρευστά σωματίδια αποτελούνται κυρίως από μικρομέτρων κλίμακας σωματίδια τα οποία είναι πάρα πολύ βαριά για κίνηση Brown με αποτέλεσμα να διατηρούν την αναστολή, και έτσι μπορούν να εγκατασταθούν με την πάροδο του χρόνου λόγω της εγγενούς διαφοράς πυκνότητας μεταξύ των σωματιδίων και ρευστού φορέα της. Τα δυο αυτά ρευστά έχουν διαφορετικές εφαρμογές.

Μαγνήτης Ferrofluid κάτω από γυαλί:

Μαγνητικό πεδίο

Ένα μαγνητικό πεδίο είναι μια μαθηματική περιγραφή της μαγνητικής επιρροής των ηλεκτρικών ρευμάτων και των μαγνητικών υλικών. Το μαγνητικό πεδίο σε κάθε δεδομένο σημείο καθορίζεται τόσο από μια κατεύθυνση όσο και από ένα μέγεθος (ή δύναμη). Το μαγνητικό πεδίο μπορεί να αναφέρεται σε δύο χωριστούς αλλά στενά συναφείς τομείς (πόλους) οι οποίοι συμβολίζονται με τα σύμβολα S και N.

Kολλοειδή υγρά

Ένα κολλοειδές είναι μια ουσία μικροσκοπικά ομοιόμορφα  διασκορπισμένη μέσα σε μια άλλη ουσία. Ένα κολλοειδές σύστημα αποτελείται από δύο ξεχωριστές φάσεις: μία διεσπαρμένη φάση (ή εσωτερική φάση) και μια συνεχή φάση (ή μέσο διασποράς), στην οποία το κολλοειδές είναι διεσπαρμένο. Ένα κολλοειδές σύστημα μπορεί να είναι στερεό, υγρό, ή αέριο. Τα διεσπαρμένης φάσεως σωματίδια έχουν διάμετρο μεταξύ περίπου 1 και 1000 νανόμετρα. Τέτοια σωματίδια είναι κανονικά αόρατες σε ένα οπτικό μικροσκόπιο, αν και η παρουσία τους μπορεί να επιβεβαιωθεί με τη χρήση ενός υπερμικροσκοπίου ή ενός ηλεκτρονικού μικροσκοπίου. Ομογενή μίγματα με μία διεσπαρμένη φάση σε αυτό το εύρος μεγέθους μπορούν να ονομάζονται κολλοειδές αερολύματα, κολλοειδή γαλακτώματα, κολλοειδή αφρούς, κολλοειδείς διασπορές, ή υδροδιαλύματα. Τα διεσπαρμένα φάσεως σωματίδια ή σταγονίδια επηρεάζονται σε μεγάλο βαθμό από την παρούσα χημεία επιφάνειας στο κολλοειδές.

Σιδηρομαγνητισμός

Σιδηρομαγνητισμός είναι ο βασικός μηχανισμός μέσω του οποίου ορισμένα υλικά (όπως είναι ο σίδηρος) σχηματίζουν μόνιμους μαγνήτες, ή έλκονται από μαγνήτες. Στη φυσική, διακρίνονται διάφοροι τύποι του μαγνητισμού. Σιδηρομαγνητισμός είναι το ισχυρότερο είδος. Αυτό είναι το μόνο είδος που δημιουργεί δυνάμεις αρκετά ισχυρές που μπορούν να γίνουν αισθητές και αυτή η μορφή μαγνητισμού είναι υπεύθυνη για τα κοινά φαινόμενα του μαγνητισμού που αντιμετωπίζουμε στην καθημερινή μας ζωή. Μόνιμοι μαγνήτες (υλικά που μπορούν να μαγνητίζονται από ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο και παραμένουν μαγνητισμένα αφού απομακρυνθούν από το εξωτερικό πεδίο) είναι είτε σιδηρομαγνητικά ή σιδηριμαγνητικές, όπως είναι άλλα υλικά που έλκονται καταφανώς σε αυτά. Μόνο λίγες ουσίες είναι σιδηρομαγνητικά. Τα κοινά αυτά είναι σίδηρος, νικέλιο, κοβάλτιο και τα περισσότερα από τα κράματά τους, μερικές ενώσεις των μετάλλων σπανίων γαιών, καθώς και μερικά  φυσικώς απαντώμενα ορυκτά όπως μαγνητίτη.

Ο Σιδηρομαγνητισμός είναι πολύ σημαντικό στοιχειό στον τομέα της βιομηχανίας και της σύγχρονης τεχνολογίας, και είναι η βάση για πολλές ηλεκτρικές και ηλεκτρομηχανολογικές συσκευές όπως ηλεκτρομαγνήτες, ηλεκτρικούς κινητήρες, γεννήτριες, μετασχηματιστές, και μαγνητικής αποθήκευσης, όπως μαγνητόφωνα, και σκληρούς δίσκους.

ΜΗΛΙΟΣ Π. ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ

Τώρα δες αυτόν τον περίεργο τύπο να κάνει πειράματα με αυτά που διάβασες παραπάνω

και δες επίσης κι άλλες πληροφορίες εδώ κι εδώ.