مثير للإعجاب

إن عوامل الجذب في المادة المغناطيسية الناعمة التي تم تطويرها للتو بواسطة مختبر بيركلي لا حصر لها

إن عوامل الجذب في المادة المغناطيسية الناعمة التي تم تطويرها للتو بواسطة مختبر بيركلي لا حصر لها

الكثير من بساطة العالم الهندسي التي كنا نتمتع بها منذ عقود ، ومن المحتمل أن نأخذها إلى حد كبير كأمر مسلم به ، تعتمد على تقنية المغناطيس. يستخدم كل شيء من المحركات الكهربائية إلى مكبرات الصوت إلى بطاقات الائتمان مغناطيسًا صلبًا من أجل العمل. قام فريق من الباحثين في Berkeley Lab بنقل الأفكار الراسخة في لعبة المغناطيس إلى المستوى التالي باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد متخصصة لتوليد مادة جديدة ، لم يسبق لها مثيل في العلم ، وهي مغناطيسية وسائلة.

انتظر ، ألم توجد مغناطيسات سائلة من قبل على شكل موائع ممغنطة؟

لا ينبغي الخلط بين هذه المادة الجديدة والسوائل الممغنطة التقليدية ، والتي هي ببساطة جزيئات أكسيد الحديد في شكل محلول والتي تصبح ممغنطة للغاية عند وجود مغناطيس آخر. ومع ذلك ، قدمت الموائع الحديدية مصدر إلهام للباحثين الذين يبحثون عن طريقة لجعل المغناطيس ذو شكل سائل وصديق للطباعة.

ذات صلة: تم اكتشاف نوع جديد من المغناطيس

أخذ تلميح من سلوك الموائع الممغنطة ، توم راسل ، أستاذ علوم البوليمرات والهندسة بجامعة ماساتشوستس ، ومؤلف هذه الدراسة الحالية ، Xubo Liu ، طالب الدكتوراه في جامعة بكين للتكنولوجيا الكيميائية ، قادوا المهمة في الماضي سبع سنوات على تطوير جميع الهياكل السائلة التي يمكن أن تكون قابلة للطباعة ثلاثية الأبعاد في نفس الوقت.

شاهد الموائع الممغنطة التقليدية وهي تعمل في الفيديو أدناه.

إذن ما هو العلم وراء هذا؟

بفضل تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد التي ساعدها باحث ما بعد الدكتوراه السابق في مختبر بيركلي جو فورث ، قام هذا الفريق بطباعة قطرات من محلول الفيروفلويد التي تحتوي على جزيئات أكسيد الحديد ليست أكبر من بروتين الجسم المضاد (تقريبًا) 20 نانومتر في القطر).

استخدم العلماء المساعدون بريت هيلمز وبول أشبي الفحص المجهري للقوة الذرية وكيمياء السطح لملاحظة أن ظاهرة تسمى "التشويش البيني" كانت تحدث بين السائلين. ينتج عن هذا بشكل أساسي ازدحام الجسيمات النانوية على سطح القطرة. أدى التعرض لملف مغناطيسي إلى جعل الجسيمات النانوية لأكسيد الحديد مغناطيسية بشكل مؤقت.

حدث السحر عندما تمت إزالة الملف المغناطيسي ولاحظ طاقم مختبر بيركلي القطرات وهي تنجذب نحو بعضها البعض في نوع من الرقص المتزامن والدوامي. تبين أن مغنطة القطرات كانت دائمة ، وفي تجارب القياس المغناطيسية القياسية اللاحقة ، أظهرت هذه المغناطيسات السائلة الجديدة حركة قطب شمالي-جنوبي موحدة - تمامًا مثل المغناطيس الصلب.

الجسيمات النانوية المحشورة من أكسيد الحديد التي لوحظت على سطح القطرة تنقل المغناطيسية التي تتلقاها من الملف إلى القطرة بأكملها.

أروع جزء هو أنهم يغيرون الشكل أيضًا

واصلت هذه القطيرات الممغنطة إبهار مكتشفيها من خلال الاحتفاظ بصفاتها المغناطيسية بغض النظر عن مدى صغر الانقسام بينها ، أو الشكل الذي أجبروا على العيش فيه. تحمل الأشكال المتطايرة ذات المجسات إلى الكرات إلى الخيوط التي تشبه شعر الإنسان نفس القوة المغناطيسية مثل القطرة الأصلية.

يبدو أيضًا أن المغناطيسات السائلة لديها القدرة على ضبطها للتبديل بين الوضع المغناطيسي وغير المغناطيسي. عند التبديل إلى الوضع المغناطيسي ، يمكن توجيه حركاتهم من مغناطيس خارجي يتم تشغيله عن بُعد.

ماذا يمكننا أن نفعل بهذه المادة السائلة الممغنطة الجديدة؟

تطبيقات المغناطيس السائل لا تعد ولا تحصى. تكثر الحديث عن الروبوتات السائلة التي تعمل بالوقود المستخدمة في العلاج بالخلايا والعمليات الجراحية بجميع أنواعها. يمكن اعتبار الروبوتات المرنة التي يمكنها تغيير شكلها للتكيف مع بيئاتها ، والترقيات في فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي ، ومجالات جديدة من علاج الأمراض ، جميعها من المستفيدين المستقبليين أو الحاليين من هذا الاختراق المذهل. في علم المغناطيس ، تجذب الأضداد ، وتأتي هذه المادة اللينة السائلة الجديدة المثيرة مزودة ببعض الاستخدامات المحتملة الصلبة جدًا.


شاهد الفيديو: أول شريحة إلكترونية تزرع في دماغ الانسان - و النتيجة صادمة (يونيو 2021).