Магнитная жидкость – вода, текущая вверх

Магнитная жидкость – это уникально рукотворное чудо, детище технического прогресса и научной мысли двадцатого века. В отличие от абсолютного большинства изобретений человеческого гения, таким жидким субстанциям, с ярко выраженными магнитными свойствами, нет аналогов в природе. С бурным развитием технологий, характерным для нашего времени, веществам с такими необычными свойствами находится все больше сфер применения.

Магнитная жидкость представляет собой высокодисперсную суспензию, иначе говоря, коллоидный раствор ферромагнитного материала в обычной жидкой среде, которой могут служить и простая вода, и углеводороды, и кремний- или фторорганические вещества. Появились такие необычные субстанции достаточно давно. Еще в середине шестидесятых годов они были синтезированы в Соединенных Штатах и Советском Союзе практически одновременно.

В то время магнитные жидкости использовались в различных космических программах, которые интенсивно проводили две сверхдержавы. Более широкому кругу научной общественности эти необычные вещества стали доступны относительно недавно. Сейчас магнитная жидкость активно изучается большинством развитых стран с высоким научным потенциалом: Японией, Францией, Германией, Великобританией и прочими.

Эти удивительные субстанции уникальны своим непревзойденным сочетанием высокой текучести с исключительными магнитными свойствами, которые на десятки тысяч порядков выше, чем у любой из известных жидкостей. Секрет такой феноменальной намагниченности заключается в диспергировании ферромагнетиков до размеров, не превышающих десяти нанометров, с последующим их внедрением в обычную жидкую среду.

Таким образом, вещество с изначально великолепной текучестью оказывается насыщенным невообразимым числом мощных миниатюрных постоянных магнитов сферической формы. Каждая такая наночастица покрыта защитно-отталкивающей пленкой, предотвращающей их слипание. Тепловое движение распределяет маленькие магниты по всему объему вещества, благодаря чему удается избежать оседания частиц на дно. В результате магнитная жидкость способна сохранять свои уникальные качества и рабочие характеристики в течение долгих лет.

Каждый такой микроскопический магнит хаотически циркулирует в жидкости под воздействием тепловой энергии. Внешним магнитным полем определенным образом ориентированы магнитные моменты микрочастиц, что вызывает изменение оптических, реологических и магнитных свойств коллоидного раствора. Следовательно, высокий уровень чувствительности суспензии к внешнему источнику магнитного поля дает возможность регулировать их поведение. Таким образом, приобретает управляемость и сама магнитная жидкость, применение которой становится возможным для решения широкого спектра прикладных задач.

Ферромагнитные суспензии уже используются при производстве жестких дисков, где их наносят на вращающуюся ось для предотвращения попадания инородных частиц извне. Такие суспензии также применяются при изготовлении высокочастотных динамиков, в авиакосмической и военной промышленности, в оптике и медицине, в электронике и приборостроительной отрасли.