Esmakordselt on teadlased loonud püsivalt magnetilise vedeliku. Uue uuringu kohaselt võivad need vedelad tilgad muutuda mitmesuguseks kujuks ja neid saab väliselt ümber liigutada.
Tavaliselt arvame, et magnetid on tugevad, ütles Massachusettsi Amhersti ülikooli silmapaistv polümeeriteaduse ja inseneriprofessor Thomas Russell. Kuid nüüd teame, et "me võime teha vedelaid magneteid, mis võivad erineda kujudest - ja need kujundid on tõesti teie otsustada."
Vedelad tilgad võivad muuta kuju sfäärist silindriks pannkoogiks, rääkis ta Live Science'ile. "Me võime selle välja näha nagu merisiilik, kui tahaksime."
Russell ja tema meeskond lõid need vedelad magnetid kogemata 3D-printimisvedelikega eksperimenteerides Lawrence Berkeley riiklikus laboris (kus Russell on ka külalisõppejõudude teadlane). Eesmärk oli luua materjale, mis on tahked, kuid millel on vedelike omadused erinevateks energiakasutusvaldkondadeks.
Ühel päeval märkasid järeldoktor ja juhtiv autor Xubo Liu magnetiseeritud segamisplaadil keerlevate magnetiseeritud osakestest valmistatud 3D-trükiseid, mis on valmistatud raudoksiidideks. Nii et kui meeskond mõistis, et kogu konstruktsioon, mitte ainult osakesed, olid muutunud magnetiliseks, otsustasid nad seda edasi uurida.
Vedelike 3D-printimiseks kasutatava tehnika abil lõid teadlased millimeetri suurused tilgad veest, õlist ja raudoksiididest. Vedelad tilgad hoiavad oma kuju, kuna mõned raudoksiidi osakesed seovad pindaktiivseid aineid - aineid, mis vähendavad vedeliku pindpinevust. Russell ütles, et pindaktiivsed ained loovad vedela vee ümber kile, millest mõned raudoksiidi osakesed moodustavad osa kiletakist, ja ülejäänud osakesed suletakse seespool.
Seejärel pani meeskond millimeetri suurused tilgad magnetilise mähise lähedusse, et neid magnetiseerida. Kuid kui nad magnetilise mähise ära viisid, demonstreerisid tilgad vedelikes nähtamatut käitumist - nad jäid magnetiseerituks. (Magnetvedelikud, mida nimetatakse ferrofluidideks, on olemas, kuid neid magneeritakse ainult magnetvälja juuresolekul.)
Kui need tilgad lähenesid magnetväljale, joondasid pisikesed raudoksiidi osakesed kõik samas suunas. Ja kui nad olid magnetvälja eemaldanud, olid kile pindaktiivse ainega seotud raudoksiidi osakesed nii moosidesse pakitud, et ei saanud liikuda ja jäid nii joondatuks. Kuid ka need tilga sees hõljuvad vabalt ujuvad jooned püsisid.
Russell ütles, et teadlased ei mõista täielikult, kuidas need osakesed põllule sulanduvad. Kui nad on selle välja mõelnud, on potentsiaalseid rakendusi palju. Näiteks kujutleb Russell printida mittemagnetilise keskmise ja kahe magnetilise korgiga silindrit. "Kaks otsa tuleksid kokku nagu hobuserauamagnet" ja neid saaks kasutada mini "haaragina", "ütles ta.
Veel veidrama rakenduse korral kujutage ette minivedelikku - teisest filmist "Terminaator" pärit vedeliku T-1000 väiksemat versiooni - ütles Russell. Kujutage nüüd ette, et selle minivedeliku inimese osad on magnetiseeritud ja osad mitte. Väline magnetväli võib sel juhul sundida väikest inimest liigutama selle jäsemeid nagu marionett.
"Minu jaoks tähendab see omamoodi uut tüüpi magnetiliste materjalide olekut," sõnas Russell. Tulemused avaldati 19. juulil ajakirjas Science.
