Co je magnetoreologická tekutina?
Magnetorheologická tekutina je fascinující inteligentní tekutina se schopností přepínat tam a zpět z kapaliny na téměř pevnou látku pod vlivem magnetického pole. Obvykle se používá pro aplikace při brzdění. Termín “magnetorologická tekutina” pochází z kombinace magneto, což znamená magnetické a rheo, předpona pro studium deformace hmoty při aplikovaném napětí. Magnetorheologické tekutiny nejsou v současné době široce využívány, ale jsou považovány za futuristický typ materiálu.
Způsob ovládání magnetoreologické tekutiny je jednoduchý. Magnetorheologická tekutina se skládá z mikročástic o velikosti mikrometrů, částic jako je železo, které reagují na magnetické pole, suspendovaných v médiu na bázi oleje. Když jsou mimo vliv magnetického pole, částice volně vznášejí, což způsobuje, že se materiál chová jako jakákoli koloidní směs, jako je mléko. Při zapnutí magnetického pole se však feročástice vyrovná ve vertikálních řetězcích podél linií toku pole, což omezuje tok tekutiny a zvyšuje viskozitu až kolem viskozity slabého plastu.
Protože síla magnetoreologické tekutiny pochází z zarovnaných feročástic, které tvoří pouze menšinu celkové směsi, existují určité limity, jak silná může být, ale významný rozdíl mezi režimy „vypnuto“ a „zapnuto“ je přitažlivý pro použití v různých aplikacích, kde jsou konvenční brzdy neúčinné. Magnetorologická tekutina se obvykle udržuje mezi dvěma malými deskami, od sebe vzdálenými jen několik milimetrů, což maximalizuje brzdné vlastnosti směsi. Systém musí být uspořádán tak, aby linie magnetického toku byly kolmé na směr pohybu, který má být zastaven.
Pro kruhový pohyb, jedna z nejlepších cílových aplikací, si představte rotor s paprsky volně rotujícími v magnetoreologické tekutině. Když musí být rotor zastaven, vytváří řada malých magnetů linie magnetického toku, které vyzařují pryč od centrálního rotoru a vytvářejí v médiu feročásticové řetězce jako paprsky směřující od slunce. Tyto paprsky zachycují paprsky a radikálně je zpomalují. I když paprsky prorážou zarovnané částice, trvalé magnetické pole způsobí, že se rychle znovu vyrovná, připravené zachytit další příchozí paprsek. Toto uspořádání poskytuje výkonnou rotační brzdu.
Výzkumné skupiny zkoumají další možné aplikace magnetoreologické tekutiny, jako jsou neprůstřelné vesty, které jsou při kontaktu s přicházející střelou rychle rigidní.