Joseph Norman
0 
3656
683
När en serie goopy plattformar klättrar ner en bult i en fascinerande GIF publicerad på Reddit, ser det nästan ut som om Mario borde hoppa från en till en annan.
Men detta är inte 1990-talets videospel, det är verkliga livet. GIF visar en demonstration av ferrofluid, en suspension av magnetiska partiklar nanosize i olja. De magnetiska partiklarna är små och belagda i ett ytaktivt ämne, vilket är ett ämne som tvål som hjälper till att hålla partiklarna jämnt fördelade över vätskan, även när de placeras bredvid en stark magnet, säger Brandon Jackson, en doktorand i mekanisk ingenjör vid Michigan Technological University, som har studerat applikationer för ferrofluider.
I GIF publicerat på Reddit, och i många andra liknande demonstrationer som ses på YouTube, Twitter och GIPHY, ger en magnet under bult magnetfältet. Vätskan justerar sig själv med magnetfältets osynliga linjer, vilket resulterar i det spetsiga utseendet. Ytspänning håller vätskan ihop. Under tiden drar tyngdekraften vätskan ner i skruven, vilket resulterar i "plattformarnas" rörelse nedåt. [Se mer roliga kemiska reaktions-GIF]
Formen "är en minimi-energilösning mellan gravitationsenergin, ytspänningsenergin och magnetisk energi", vilket betyder att ämnet väljer den väg som kräver minsta mängd energi, berättade Jackson .
I vissa GIF-enheter har demonstranten ytterligare magneter, som kan förändra formen på ferrofluiden ytterligare, eller flytta den runt en yta som en snusande igelkott.
Egentligen är det raketvetenskap
NASA-forskare uppfann ferrofluider på 1960-talet när de försökte ta reda på hur man effektivt skulle kunna flytta raketbränsle från en tank till en motor i en miljö med nollvikt. Forskarna trodde att de genom att magnetisera bränslet med små järnoxidpartiklar skulle kunna använda ett magnetfält för att suga bränslet in i motorn och lämna bakom alla irriterande gasbubblor som kan orsaka skador, enligt NASA: s tekniköverföringsprogram.
via GIPHY
Drivmedel med fast raket undvikte behovet av ferrofluider i rymden, men forskare insåg snabbt att ferrofluider också kunde användas för att bilda tätningar för att skydda halvledarflis under tillverkning. Förmodligen den vanligaste industriella applikationen idag finns i högtalare, sa Jackson. Ferrofluider används för att dämpa vibrationer i högtalarkomponenter för att förhindra ett förvrängt ljud.
Ferrofluids framtid
Ferrofluider gör för roliga demonstrationer, men de är också ämnet för aktiv forskning. En potentiell tillämpning, sade Jackson, är inom medicin. Vissa forskare har betraktat ferrofluider som ett alternativ till strålbehandling för cancer, sade han. Vätskorna kunde injiceras i tumörer och sedan vibreras med ett snabbt växlande magnetfält som skulle värma dem, väsentligen "koka" tumören från insidan. Strålning dödar på liknande sätt tumörceller med värme, men orsakar skador när det passerar genom vävnad på väg till cancer. Ferrofluider kan på liknande sätt användas för att rikta läkemedel mot vissa vävnader, sa Jackson.
Jackson och hans kollegor har en annan användning för ferrofluider i åtanke. De studerar ferrofluider som självmonterande thrusterar på små satelliter. Traditionella framdrivningssystem fungerar bra på stora satelliter, sa Jackson, men ett ökande antal satelliter som skjutits in i bana är storleken på mobiltelefoner eller skodåser. Många använder elektrospraystrusterar, som använder små elektrifierade nålar för att spraya vätskestrålar för att driva satelliten. Men den pigga igelkottformen som ferrofluider bildar under påverkan av ett magnetfält kan också skjuta joner av joner - en form av framdrivning som bara kräver en magnet, inte en precisionstillverkad nål.
Originalartikel om .