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Las atracciones de la materia blanda magnética recién desarrollada por Berkeley Lab son infinitas

Las atracciones de la materia blanda magnética recién desarrollada por Berkeley Lab son infinitas


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Muchas de las simplicidades del mundo de la ingeniería que hemos disfrutado durante décadas, y que probablemente damos por sentado, se basan en la tecnología de imanes. Todo, desde motores eléctricos hasta altavoces de audio y tarjetas de crédito, utiliza imanes de base sólida para funcionar. Un equipo de investigadores de Berkeley Lab acaba de llevar las ideas establecidas en el juego de imanes al siguiente nivel mediante el uso de una impresora 3D especializada para generar una nueva sustancia, nunca antes vista en la ciencia, que es tanto magnética como líquida.

Espera, ¿no existían antes los imanes líquidos en forma de ferrofluidos?

Este nuevo material no debe confundirse con los ferrofluidos tradicionales, que son simplemente partículas de óxido de hierro en forma de solución que se magnetizan mucho cuando están en presencia de otro imán. Sin embargo, los ferrofluidos sirvieron de inspiración para los estudiosos que buscaban una manera de hacer que los imanes se licuaran y se imprimieran fácilmente.

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Siguiendo el ejemplo del comportamiento de los ferrofluidos, Tom Russell, profesor de ciencia e ingeniería de polímeros en la Universidad de Massachusetts, y el autor de este estudio actual, Xubo Liu, estudiante de doctorado en la Universidad de Tecnología Química de Beijing, han liderado la carga del pasado. siete años en el desarrollo de estructuras totalmente líquidas que podrían imprimirse simultáneamente en 3D.

Vea los ferrofluidos tradicionales en acción en el siguiente video.

Entonces, ¿cuál es la ciencia detrás de esto?

Con la tecnología de impresión 3D ayudada por el ex investigador postdoctoral de Berkeley Lab, Joe Forth, este equipo imprimió gotas de solución de ferrofluido que contenían partículas de óxido de hierro no más grandes que una proteína de anticuerpo (aproximadamente 20 nanómetros en diámetro).

Los científicos que ayudaron, Brett Helms y Paul Ashby, utilizaron microscopía de fuerza atómica y química de superficie para observar que se estaba produciendo un fenómeno llamado "interferencia interfacial" entre los dos líquidos. Esencialmente, esto da como resultado que las nanopartículas se amontonen en la superficie de la gota. La exposición a una bobina magnética predecía que las nanopartículas de óxido de hierro fueran temporalmente magnéticas.

La magia sucedió cuando se quitó la bobina magnética y el equipo del laboratorio de Berkeley observó las gotas gravitando entre sí en una especie de danza sincronizada y giratoria. La magnetización de las gotas resultó ser permanente, y en experimentos de magnetometría estándar posteriores, estos nuevos imanes líquidos mostraron un movimiento unificado del polo norte-sur, al igual que los imanes sólidos.

Las nanopartículas de óxido de hierro atascadas que se observan en la superficie de la gota transfieren de alguna manera la magnetización que reciben de la bobina a toda la gota.

La mejor parte es que también cambian de forma

Estas gotas magnetizadas continuaron asombrando a sus descubridores al retener sus cualidades magnéticas sin importar cuán pequeña se hiciera una división entre ellas, o qué forma se vieron obligados a habitar. Las formas de salpicaduras de tentáculos se transforman en esferas y en hilos que se asemejan al cabello humano, todos llevan el mismo poder magnético que la gota original.

Los imanes líquidos también parecen tener la capacidad de ajustarse para alternar entre un modo magnético y no magnético. Cuando se cambia al modo magnético, sus movimientos se pueden dirigir desde un imán externo que se opera de forma remota.

¿Qué podemos hacer con este nuevo material líquido magnetizado?

Las aplicaciones de los imanes licuantes son innumerables. Abundan las conversaciones sobre robots líquidos propulsados ​​para terapia celular y cirugías de todo tipo. Los robots flexibles que pueden cambiar su forma para adaptarse a sus entornos, las actualizaciones en las exploraciones de resonancia magnética y los nuevos campos de la terapia de enfermedades pueden considerarse benefactores futuros o actuales de este increíble avance. En la ciencia de los imanes, los opuestos se atraen, y esta nueva y emocionante materia líquida blanda viene equipada con algunos usos potenciales muy sólidos.


Ver el vídeo: Materia cuántica! Condensados de Bose-Einstein, superfluidos, superconductores (Mayo 2022).


Comentarios:

  1. Keddrick

    Eh, de alguna manera triste !!!!!!!!!!!!!

  2. Zenon

    una buena pregunta



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