Ученые из США разработали новый способ накачки магнитных жидкостей без использования каких-либо механических деталей. Они утверждают, что их методика, получившая название "феррогидродинамической накачки» ("ferrohydrodynamic pumping"), может быть применена для перегонки жидкости как в микрожидкостных устройствах, так и в промышленного масштаба насосах.
Магнитные жидкости был разработаны НАСА в 1960-х годов для применения в не-механических топливных насосах. Они относятся к «умным жидкостям» - жидкости, свойства которых можно изменять путем воздействия магнитного или электрического поля. Сегодня, магнитные жидкости имеют широкий спектр применения: в дорогих аудио колонках и компьютерных схемах, а также в биомедицинской аппаратуре.
Магнитные жидкости являются коллоидными жидкостями с наноразмерными ферромагнитными частицами, взвешенными в жидкости-носителе. Они реагируют на магнитные поля при сохранении свойств жидкости и ими можно управлять с помощью внешних магнитных полей. Существенное различие между магнитной жидкостью и жидкостью магнитореологической (MR-жидкость), в том, что частицы - наночастицы в магнитной жидкости подвержены броуновскому движению, в то время частицы в MR-жидкости имеют микронные размеры и слишком тяжелы для броуновского движения.
Когда феррожидкость подвергают воздействию магнитного поля, большая часть жидкости намагничивается и ее поверхность приобретает такую форму, чтобы свести к минимуму энергию системы. Иногда это выглядит как экзотические шипы на поверхности жидкости в присутствии сильного магнитного поля, и может быть использовано в некоторых интересных спецэффектах для художественных проектов. "Если вы когда-либо видели сцену в фильме (
X-Files
, например), в которой странная, черная жидкость ползет к главному герою, - возможно, что это магнитная жидкость", говорит Гур Koser (Hur Koser), один из авторов исследования недавно опубликованного в
Physical Review B
.
Разработанный метод может быть использован почти для всех видов магнитных жидкостей, будь то нефть или жидкость на водной основе. Авторы считают, что их метод может привести к компактной, интегрированной и эффективной схеме жидкостного охлаждения, основанной на магнитных жидкостях, которые могут использоваться в миниатюрных системах охлаждения для компьютеров. "Ваш ноутбук может быть в два раза тоньше, в три раза легче и будет быстрее работать при более эффективном охлаждении", говорит Koser.