Co je to magnetorheologická tekutina?

Magnetorheologická tekutina je fascinující inteligentní tekutina se schopností přepínat sem a tam z kapaliny na téměř pevný pod vlivem magnetického pole. Obvykle se používá pro aplikace při brzdění. Termín „magnetorheologická tekutina“ pochází z kombinace magneto, , což znamená magnetické a reo, předpona pro studium deformace hmoty při aplikovaném stresu. Magnetorheologické tekutiny se v současné době nepoužívají, ale jsou považovány za futuristický typ materiálu.

Způsob provozu magnetorheologické tekutiny je jednoduchá. Magnetorheologická tekutina se skládá z mikrometrových ferromparticle, částic jako železo, které reagují na magnetické pole, suspendované v médiu na bázi oleje. Když jsou venku vliv magnetického pole, částice volně se vznášejí, což způsobuje, že se materiál chová jako jakákoli koloidní směs, jako je mléko. Když je však magnetické pole zapnuto, ferročástice se zarovná ve vertikálních řetězcích along Linie toku pole, omezující průtok tekutiny a zvyšuje viskozitu až do kolem slabého plastu.

Protože síla magnetorheologické tekutiny pochází z zarovnaných ferročástic, které tvoří pouze menšinu celkové směsi, existují určité limity, jak silné může být, ale významný rozdíl mezi „vypnuty“ a „on“ způsobuje, že je přitažlivý pro použití v různých aplikacích, kde jsou konvenční brzdy neefektivní. Obvykle je magnetorheologická tekutina udržována mezi dvěma malými destičkami, jen pár milimetrů od sebe, což maximalizuje brzdové vlastnosti směsi. Systém musí být uspořádán tak, aby linie magnetického toku kolmé na směr pohybu, který má být zastaven.

Pro kruhový pohyb, jednu z nejlepších cílových aplikací si představte rotor s paprsky, které se volně otáčí v magnetorheologické tekutině. KdyžRotor musí být zastaven, řada malých magnetů produkuje linie magnetického toku, které vyzařují od středového rotoru a vytvářejí řetězy ferromparticle v médiu jako paprsky směřující od slunce. Tyto paprsky chytí paprsky a radikálně je zpomalují. I když paprsky prolomí zarovnané částice, přetrvávající magnetické pole je způsobí, že se rychle vyrovná, připravené k zachycení dalšího příchozího mluveného. Toto uspořádání poskytuje výkonnou rotační brzdu.

Výzkumné skupiny zkoumají další možné aplikace pro magnetorheologickou tekutinu, jako jsou brnění těla, které jsou flexibilní, ale rychle se stanou rigidními při kontaktu s příchozí kulkou.