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科学家首次创造出永磁液体:可变多种形状

2019-7-29 9:09:27来源:新浪科技作者:叶子责编:懒猫评论:

北京时间7月29日消息,据国外媒体报道,科学家首次创造出了一种永磁液体,这些液滴能够变成多种形状,并在操控下四处移动。

我们一般都会把磁铁想象成固体,但科学家们发现可以把磁铁做成液态,它们可以变成不同的形状,并且怎么变取决于你,这些液滴的形状可以从球体变成圆柱体、再变成薄饼状,只要你愿意,它们甚至可以变成海胆的形状。

这些永磁液滴能够“步调一致”地旋转

美国马萨诸塞大学阿默斯特分校的高分子科学与工程教授、此次研究的高级作者托马斯·拉塞尔和他的团队其实是在劳伦斯伯克利国家实验室做3D打印液体实验时、意外创造出这些液滴的,该实验的原本是为了研发出具有液体性质的固体、以满足多种能源应用。

研究人员注意到由磁性氧化铁粒子构成的一种3D打印材料竟然在磁力搅拌板上“步调一致”地旋转了起来,当研究团队意识到这整个构造、而不仅仅是粒子拥有了磁性时,便决定展开进一步研究。

利用一种针对3D打印液体的技术,科学家们将水、油、和氧化铁变成了毫米级液滴。这些液滴之所以能够维持一定的形状,是因为部分氧化铁粒子会与表面活性剂结合(一类能够减小液体表面张力的物质),表面活性剂会在液态水周围形成一层薄膜,部分氧化铁也构成了这层膜状屏障的一部分,其余粒子则被封存在了膜的内部。

接着,研究人员将这些毫米级液滴置于一个磁线圈附近,使之产生磁性,但当他们将磁线圈移走后,这些液滴却展现出了一种从未在液体中观察到过的现象——它们的磁性居然没有消失。(磁性液体的确是存在的,名叫铁磁流体,但这些液体只有处于磁场中时才会带磁性。)

这些液滴接触到磁场后,微小的氧化铁粒子便会朝同一方向排列,而撤除磁场后,那些与薄膜中表面活性剂结合的氧化铁粒子仍会紧紧挤在一块、无法移动,因此仍保持同一方向排列,但不仅如此,那些在液滴中能够自由漂浮的粒子居然也保持了同一方向排列的状态。

科学家尚未完全理解这些粒子为何能够保持磁性,一旦解决了这个问题,该发现将产生很多潜在用途。假设有一个迷你液体小人,就像电影《终结者》第二部中液态金属人T-1000的缩小版,想象一下,如果这个迷你液态小人的部分肢体带磁性、部分不带磁性,就能通过外部磁场、像控制木偶一样操控它的行动了。

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关键词:液体磁铁

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