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2019-07-19 13:48 |
美國勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造出第一種永久磁性液體
我們所知的磁鐵多數(shù)都是固體的，不過也已經(jīng)出現(xiàn)一種稱為鐵磁流體的磁性液體材料。其由懸浮在液體中的氧化鐵顆粒組成，然而只有當(dāng)外加磁場(chǎng)作用時(shí)，這種材料才暫時(shí)表現(xiàn)出磁性。但現(xiàn)在，勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員已設(shè)法制造出第一批永久磁性液體，這可為電子設(shè)備和機(jī)器人開辟新的途徑。 O1)\!=&
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自20世紀(jì)60年代以來，鐵磁流體一直存在，從那時(shí)起，它們就出現(xiàn)在揚(yáng)聲器、引人注目的鐘表，可以根據(jù)需要改變粘性或滑動(dòng)性的表面中，并可能很快用于推動(dòng)小型衛(wèi)星。但在所有這些情況下，液體僅在施加磁場(chǎng)時(shí)顯示磁性。伯克利實(shí)驗(yàn)室的新液體是第一種永久磁性液體。 t 1"#L_<e
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“我們制造了一種既具有液體的流動(dòng)性又具有磁性的新材料，”該研究的首席研究員Tom Russell說道�！耙郧皬膩頉]有人觀察到這一點(diǎn)。我們想知道，‘如果鐵磁流體可以暫時(shí)變成磁性，我們可以做些什么才能使其變成永久磁性，并且表現(xiàn)得像一塊固體磁鐵，但看起來仍然像液體一樣'？” K#AexA
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該團(tuán)隊(duì)開始使用3D打印的1毫米鐵磁流體液滴，每個(gè)液滴含有數(shù)十億個(gè)20納米寬的氧化鐵納米顆粒。將它們懸浮在另一種液體溶液中。經(jīng)過仔細(xì)檢查，研究人員發(fā)現(xiàn)液滴保留了它們的形狀，因?yàn)榧{米顆粒在邊緣“擠在一起”。 So8
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接下來，團(tuán)隊(duì)在水滴上方通過了一個(gè)磁性線圈，從而激發(fā)了它們的磁力。但與通常的鐵磁流體不同，這種磁性在線圈被移除后仍然存在。液滴開始一致地圍繞著彼此旋轉(zhuǎn)。通過研究液滴的磁力測(cè)定，該團(tuán)隊(duì)找出了原因。每個(gè)液滴中的每個(gè)氧化鐵納米顆粒立即響應(yīng)磁場(chǎng)，并且因?yàn)樵S多在表面被擠在一起，它們基本上形成固體磁殼。這些外部顆粒也將它們的磁定向傳遞到每個(gè)液滴的核心中的納米顆粒上。 HyOrAv
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研究人員的結(jié)果表明，它們可以將液滴分成較小的液滴，或者將它們變成球形、圓柱形、薄餅形、管形甚至是章魚形，同時(shí)仍然是磁性的。最重要的是，可以調(diào)節(jié)液滴，以便可以隨意打開和關(guān)閉它們的磁性。 D4{KU%Xp&
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總而言之，這些特性可以使液滴在機(jī)器人或電子設(shè)備中非常有用。該團(tuán)隊(duì)建議將它們用于制造液體打印的人造細(xì)胞，或用于在體內(nèi)輸送藥物的磁控機(jī)器人。 t*-c X
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該研究發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。 ;gSRpTS:
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