蝌蚪

你的眼神没法儿从这个令人着迷的实验挪开

发布时间:2023/11/26 18:56:54   
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Reddit上发布了一个令人看了以后深陷其中的GIF图,图中有着一些粘稠物,它们在螺栓上移动,就像是马里奥在游戏中需要一个个跳过的障碍物。但这不是90年代的视频游戏画面,而是现实生活中的实验。这张GIF图片为我们展示了磁流体,这是一种悬浮在石油中的纳米磁性颗粒。来自于密歇根理工大学机械工程博士生BrandonJackson表示,磁性颗粒很小,表面涂有活性剂,这是一种类似于肥皂的物质,即使将它们放在强磁铁旁边,也有助于保持颗粒均匀地分布在整个液体中。除此之外,他还研究了磁流体的应用。在Reddit上的GIF图片以及YouTube、Twitter和GIPHY上许多类似的演示中,都是由在螺栓下面的磁铁提供了磁场。这种液体沿着磁感线整齐排列,形成了尖锐的外观,而表面张力使液体凝聚。与此同时,重力将液体拉下螺丝,导致“平台”向下运动。这种黑色的“东西”实际上是一种液体——一种铁液。(图片来源:Shutterstock)Jackson说道,这个形状“是重力能、表面张力能和磁能之间的最小能量解”,意思是物质选择了所需能量最少的路线。在一些动图中,演示者会放置额外的磁铁,可以进一步改变铁液的形状,或者使其像刺猬一样在表面移动。NASA的科学家们在20世纪60年代发明了磁流体,当时他们正在研究如何在一个零重力环境下,有效地将火箭燃料从一个燃料箱转移到的发动机。在NASA的技术转移计划中,研究人员认为,他们或许可以通过用微小的氧化铁粒子磁化燃料,利用磁场把燃料吸进发动机,同时隔绝掉那些可能造成破坏的气泡。固体火箭推进剂替代了太空中铁质流体的需要,但科学家们很快意识到,在制造过程中,磁流体也可以用来形成密封环境,以保护半导体芯片。Jackson表示,如今磁流体最常见的工业应用可能是扬声器。磁流体用于抑制扬声器组件的振动,以防止声音的失真。磁流体的未来磁流体可以用来制作有趣的科学演示,但它们也是研究的热门主题。Jackson表示,该物质的一个潜在应用是医学。他说,一些科学家认为磁流体是治疗癌症的一种替代疗法。这些液体可以被注射到肿瘤中,然后用一个快速的交变磁场振动,加热它们,本质上就是在“烹饪”肿瘤的内部。辐射同样可以用热杀死肿瘤细胞,但当它在通往癌症的路上经过身体组织时,会造成损害。Jackson说,磁流体同样可以用作于治疗某些组织的药物。Jackson和他的同事们对磁流体的使用有不同的看法。他们正在研究磁流体在微型卫星的自组装推进器上的作用。Jackson认为,传统的推进系统在大型卫星上运行良好,但随着越来越多的卫星被送入轨道,其大小接近手机或鞋盒的大小。其它方法大多使用电喷雾推进器,用微小的电针喷射液体,以推动卫星。但是,在磁场的影响下,磁流体形成的刺猬形状也可以喷射出离子——一种只需要磁铁而无需精密制造的针的推进形式。蝌蚪五线谱编译自livescience,译者李彤馨,转载须授权

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