Ferrofluido
Els ferrofluidos es componen de partícules ferromagnéticas suspeses en un decorregut portador, que comunament és un solvent orgànic o aigua. Les nanopartículas (partícules microscòpiques) ferromagnéticas estan recobertes d'un surfactante (substàncies que influïxen per mig de la tensió superficial; el terme surfactante és un anglicisme, pres de la paraula surfactant, que a la seua volta prové de «Surface active agent») per a impedir la seua aglomeració a causa de les forces magnètiques i de van der Waals. Els ferrofluidos, a pesar del seu nom, no presenten ferromagnetisme, puix no retenen el seu magnetisació en absència d'un camp aplicat de manera externa. De fet, els ferrofluidos mostren paramagnetisme i normalment s'identifiquen com "superparamagnéticos" pel seu gran susceptibilitat magnètica. Un autèntic decorregut ferromagnético és difícil de crear en l'actualitat, requerint elevades temperatures i levitación electromagnètica. [1]
Història
[editar | editar còdic]Els ferrofluidos varen aparéixer en la segona mitat de el XX. No existixen en la naturalea, per lo que va caldre sintetisar-los.
La primera aproximació de decorreguts magnètics (o ferrofluidos) es va portar a terme en el XVIII per Gowin Knight[2] que va preparar un decorregut format per fines partícules de ferro en l'aigua. No obstant, no es pot parlar d'una verdadera síntesis de ferrofluido fins a 1963. Stephen Papell[3] va ser qui va fer esta síntesis mesclant queroseno (essència) i magnetita en pols (gasolina) en presència d'àcit oleico ( tensioactivo). A continuació, en la finalitat d'obtindre nanopartículas, va moldre durant 10 mesos el líquit. L'objectiu era produir un líquit de propulsió per a eixides en absència de gravetat. Eixa va ser la primera volta que es va crear un ferrofluido estable.
Els treballs de Rosenzweig varen conduir a una millora del procés, lo que va permetre obtindre un ferrofluido més concentrat i magnètic. I va donar lloc a una producció industrial i a la comercialisació dels ferrofluidos, en un principi, essencialment per l'empresa Ferrofluidics. Des de llavors, l'investigació científica proporciona alvanços diaris en la síntesis de ferrofluidos.[4]
Descripció del ferrofluido
[editar | editar còdic]
Els ferrofluidos es componen de partícules ferromagnéticas microscòpiques, normalment magnetita, hematita o algun atre compost en contingut de Fe2+ o Fe3+. Les nanopartículas típicament són de l'orde de 10 nm. Açò és lo suficientment chicotet per a que l'agitació tèrmica les distribuïxca uniformemente dins del decorregut portador, aixina com per a contribuir a la resposta magnètica general del decorregut. Açò és anàlec a la forma com els ions d'una solució salina acuosa paramagnética (per eixemple, una solució acuosa de sulfat de coure o clorur de manganeso) li conferixen dites propietats paramagnéticas.
Un verdader ferrofluido és estable; açò significa que les partícules sòlides no es aglomeran o separen en fase, encara baix l'influència de camps magnètics molt intensos. No obstant, el surfactante tendix a descompondre's al pas del temps (alguns anys) i finalment les nanopartículas es aglomeran i separen, deixant de contribuir a la resposta magnètica del decorregut.
Inestabilitat baix camp normal
[editar | editar còdic]
En sometre un decorregut paramagnético a un camp magnètic vertical de suficient intensitat, la superfície espontàneament forma un patró corrugado molt regular. Este notable efecte és conegut com a inestabilitat baix camp normal. La formació corrugada incrementa l'energia gravitacional i de superfície lliure del líquit, pero reduïx l'energia magnètica. Les formacions apareixen únicament en excedir un valor crític per al camp magnètic, quan la reducció d'energia magnètica sobrepassa l'increment en energia de superfície i gravitació. Els ferrofluidos tenen una susceptibilitat magnètica molt elevada i el camp magnètic crític requerit per a l'aparició de patrons corrugados pot alcançar-se en un chicotet iman.
Surfactantes comuns per a ferrofluidos
[editar | editar còdic]Els ferrofluidos poden contindre:
Vore també
[editar | editar còdic]- Decorregut inteligent
- Decorregut magnetorreológico
- Decorregut electrorreológico
- Magnetohidrodinámica
- Plasma (estat de la matèria)
- Mecànica de Decorreguts
- Mecànica de mijos continus
els ferrofluidos
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Primera observació de ferromagnetisme i dominis ferromagnéticos en un metal líquit
- ↑ E.P.Wolhfarh. Ferromagnetic Materials Vol.2. North Holland Publishing Co., Amsterdam, 1982.
- ↑ S.Papell, Low viscosity magnetic fluïu obtained by the colloidal suspension of magnetic particles. Patent US3215572, 1963.
- ↑ Julien BROWAEYS. Els ferrofluides : ondes de surface, résistance de vague et simulation de la convection dans li manteau terrestre. Physique dones liquides. Université de Paris 7, 2000, 145 p. Disponible en francés en: [1].
- Ferrohydrodynamics (1985), Ronald. E. Rosensweig. La referència més comuna per a deprendre detalls sobre ferrofluidos (en anglés).
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Ferrofluido» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.