科学家无意中制造出了液态永磁铁

2019.7.31 发布在 科学脑洞 栏目

科学家无意中制造出了液态永磁铁 科学脑洞-第1张

科学家们第一次制造出液态永磁铁。根据最新的研究,可以把磁性液滴塑造成各种形状,还可以通过外部操作来移动它们。

高级作者、马萨诸塞州阿默斯特大学高分子科学与工程系教授Thomas Russell说,我们通常认为磁铁是固体,现在知道“我们可以制造出液体磁铁,并且能够根据需要改变它们的形状。”

他告诉Live Science,磁铁的形状变化,可以从球体、圆柱体到像摊开的煎饼。“如果想,我们甚至可以让它看起来像海胆。”

Russell的团队在劳伦斯伯克利国家实验室(Russell是客座教授)试验3D打印液体时偶然制造出了这些液体磁铁。原本的目标是制造出坚固但具有液体特性的材料,满足各种能源应用。

某天,博士后和主要作者Xubo Liu注意到,由被称为铁氧化物的磁化颗粒制成的3D打印材料,在磁力搅拌板上呈现出一致的旋转图案。团队意识到,材料整体构造而不仅仅是粒子,具有了磁性。

科学家利从水、油和铁的氧化物中制造出毫米级的液滴。液滴可以变换形状,因为氧化铁颗粒与表面活性剂结合会降低液体的表面张力。Russell说,表面活性剂会在液滴上形成一层薄膜,部分氧化铁颗粒充当薄膜屏障,其余的被封闭在里面。

以往我们称之为流体磁铁的东西本身并不具备磁性,只有放置在外加磁场下被持续磁化才能表现出特定磁性。然而,毫米级液滴——全液相3D打印的意外收获——经试验,自身就具有磁性。

Russell指出,科学家并不完全了解其中的粒子如何维持整体磁场。一旦弄清,它们就会有很多潜在应用。

实验的参与方包括:北京化工大学和马萨诸塞大学阿默斯特分校、美国能源部下属劳伦斯伯克利国家实验室等机构。

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