A tudósok először hoztak létre állandóan mágneses folyadékot. Egy új tanulmány szerint ezek a folyékony cseppek különféle formákba morfizálódhatnak, és külsőleg manipulálhatók mozogni.
Általában úgy gondoljuk, hogy a mágneseket szilárdnak tekintik - mondta Thomas Russell, a polgári tudomány és a mérnöki szak elismert professzora, a Massachusetts Amherst munkatársa. De most tudjuk, hogy "készíthetünk mágneseket, amelyek folyékonyak és megfelelhetnek a különböző alakzatoknak - és a formák valójában rajtad múlik."
A folyékony cseppek alakját gömbről hengerre alakítva palacsintává alakíthatják - mondta a Live Science. "Tehetjük úgy, mint egy tengeri sün, ha akarjuk."
Russell és csapata véletlenszerűen készítette ezeket a folyékony mágneseket, miközben a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratóriumban (ahol Russell egyúttal vendégprofesszor tudós is) kísérletezett 3D nyomtatási folyadékokkal. A cél az volt, hogy szilárd anyagokat készítsenek, amelyek folyadékok jellemzőivel rendelkeznek a különféle energiafelhasználásokhoz.
Egy nap a posztdoktori hallgató és a Xubo Liu vezető író észrevette, hogy a mágneses részecskékből készült, vas-oxidoknak nevezett, 3D-s nyomtatott anyagot összehangoltan forgatják egy mágneses keverőlapon. Tehát amikor a csapat rájött, hogy az egész konstrukció, nem csak a részecskék, mágnesesvé váltak, úgy döntöttek, hogy tovább vizsgálják.
Folyadékok 3D-nyomtatásához használt módszerrel a tudósok milliméter méretű cseppeket készítettek vízből, olajból és vas-oxidokból. A folyékony cseppek megőrzik alakjukat, mivel a vas-oxid részecskék egy része felületaktív anyagokkal kötődik - olyan anyagokkal, amelyek csökkentik a folyadék felületi feszültségét. A felületaktív anyagok filmet képeznek a folyékony víz körül, néhány vas-oxid részecskével a filmréteg részét képezik, míg a többi részecske belsejében zárva van - mondta Russell.
A csapat ezután a milliméter méretű cseppeket egy mágneses tekercs közelében helyezte el, hogy mágnesezhessék őket. De amikor elvitték a mágneses tekercset, a cseppek láthatatlan viselkedést mutattak a folyadékokban - mágneseztek maradtak. (Mágneses folyadékok, úgynevezett ferrofluidok léteznek, de ezek a mágnesezések csak mágneses mező jelenlétében vannak.)
Amikor ezek a cseppek megközelítették a mágneses teret, az apró vas-oxid részecskék mind azonos irányba igazodtak. Miután eltávolították a mágneses teret, a fólia felületaktív anyagához kötött vas-oxid részecskék annyira elakadtak, hogy nem tudtak mozogni, és így egymáshoz igazodtak. De azok, amelyek a csepp belsejében szabadon lebegnek, szintén igazodtak egymáshoz.
A tudósok nem értik teljesen, hogy ezek a részecskék miként ragadnak meg a terepen - mondta Russell. Amint rájönnek erre, számos lehetséges alkalmazás létezik. Russell például elképzel egy henger nyomtatását nem mágneses középső és két mágneses kupakkal. "A két vég összekapcsolódik, mint egy patkómágnes", és egy mini "fogóként használható" - mondta.
Még egy furcsabb alkalmazásnál képzeljünk el egy mini-folyékony embert - a második "Terminátor" film T-1000-es folyadékának kisebb méretű változatát - mondta Russell. Képzelje el, hogy ennek a kis folyékony embernek részei mágnesesek, és részei nem. Egy külső mágneses mező arra kényszerítheti a kis embert, hogy mozgatja a végtagjait, mint egy marionett.
"Számomra ez egyfajta újfajta mágneses anyagot képvisel" - mondta Russell. Az eredményeket július 19-én tették közzé a Science folyóiratban.
