Vědci poprvé vytvořili permanentně magnetickou tekutinu. Tyto tekuté kapičky se mohou podle nové studie morfovat do různých tvarů a mohou být externě manipulovány tak, aby se pohybovaly kolem.
Obvykle si představujeme magnety jako solidní, řekl starší autor Thomas Russell, významný profesor polymerní vědy a inženýrství na University of Massachusetts Amherst. Ale nyní víme, že „dokážeme vyrobit magnety, které jsou tekuté a mohou se přizpůsobit různým tvarům - a tvary jsou opravdu na vás.“
Kapičky tekutin mohou změnit tvar z koule na válec na palačinky, řekl Live Science. "Dokážeme, aby to vypadalo jako mořský ježek, kdybychom chtěli."
Russell a jeho tým vytvořili tyto tekuté magnety náhodou při experimentování s kapalinami pro 3D tisk v Národní laboratoři Lawrence Berkeley (kde Russell je také hostujícím vědcem fakulty). Cílem bylo vytvořit materiály, které jsou pevné, ale mají vlastnosti kapalin pro různé energetické aplikace.
Jednoho dne si student postdoktorandu a vedoucí autor Xubo Liu všiml 3D-tištěného materiálu, vyrobeného z magnetizovaných částic zvaných oxidy železa, které se unisono otáčely na magnetické míchací desce. Když si tým uvědomil, že celý konstrukt, nejen částice, se stal magnetickým, rozhodli se dále prozkoumat.
Vědci vytvořili techniku pro 3D tisk kapalin a vytvořili kapičky milimetrové velikosti z vody, oleje a oxidů železa. Kapičky kapaliny si udržují svůj tvar, protože některé částice oxidu železa se vážou s povrchově aktivními látkami - látkami, které snižují povrchové napětí kapaliny. Povrchově aktivní látky vytvářejí film kolem tekuté vody, přičemž některé částice oxidu železa tvoří část bariéry proti barvě a zbytek částic je uvnitř uzavřen, řekl Russell.
Tým poté umístil kapičky milimetrové velikosti blízko magnetické cívky, aby je zmagnetizoval. Když ale magnetickou cívku odebrali, kapičky projevily neviditelné chování v kapalinách - zůstaly magnetizovány. (Magnetické kapaliny zvané ferrofluidy sice existují, ale tyto kapaliny jsou magnetizovány pouze v přítomnosti magnetického pole.)
Když se tyto kapičky přiblížily k magnetickému poli, malé částečky oxidu železa byly všechny vyrovnány stejným směrem. A jakmile odstranili magnetické pole, částice oxidu železa vázané k povrchově aktivní látce ve filmu byly tak zaseknuté, že se nemohly pohybovat, a tak zůstaly vyrovnány. Ale ti, kteří se volně pohybovali uvnitř kapičky, zůstali také zarovnáni.
Vědci úplně nechápou, jak se tyto částice drží na poli, řekl Russell. Jakmile to zjistí, existuje mnoho potenciálních aplikací. Například Russell si představuje tisk válce s nemagnetickým prostředním a dvěma magnetickými uzávěry. „Oba konce se spojí jako podkovový magnet,“ a budou použity jako mini „grabber“, řekl.
V ještě bizarnější aplikaci si představte miniaturního člověka - menší verzi kapaliny T-1000 z druhého filmu "Terminátor" - řekl Russell. Nyní si představte, že části tohoto malého tekutého muže jsou zmagnetizované a části nejsou. Vnější magnetické pole by pak mohlo donutit malou osobu, aby se pohybovala končetinami jako loutka.
„Pro mě to představuje jakýsi nový stav magnetických materiálů,“ řekl Russell. Výsledky byly zveřejněny 19. července v časopise Science.
