Hvad er magnetorheologisk væske?
En magnetorheologisk væske er en fascinerende smart væske med evnen til at skifte frem og tilbage fra en væske til et næsten fast stof under påvirkning af et magnetfelt. Det bruges normalt til applikationer i bremsning. Udtrykket "magnetorheologisk væske" kommer fra en kombination af magneto, der betyder magnetisk, og rheo, præfikset til studiet af deformation af stof under påført stress. Magnetorologiske væsker bruges i øjeblikket ikke i vid udstrækning, men betragtes som en futuristisk type materiale.
Fremgangsmåden til drift af en magnetorheologisk væske er enkel. En magnetorheologisk væske består af ferropartikler i mikrometer-størrelse, partikler som jern, der reagerer på et magnetfelt, suspenderet i et oliebaseret medium. Når de er uden for påvirkningen af et magnetfelt, flyder partiklerne frit, hvilket får materialet til at opføre sig som enhver kolloid blanding, såsom mælk. Når et magnetfelt er tændt, justeres ferropartiklerne imidlertid i lodrette kæder langs feltets fluxlinier, hvilket begrænser væskestrømmen og øger viskositeten op til omkring en svag plast.
Fordi styrken af den magnetorologiske væske stammer fra justerede ferropartikler, der kun udgør et mindretal af den samlede blanding, er der klare grænser for, hvor stærk den kan være, men den betydelige forskel mellem tilstanden "slukket" og "til" gør det tiltalende til anvendelse i en række anvendelser, hvor konventionelle bremser er ineffektive. Typisk holdes den magnetorheologiske væske mellem to små plader med kun få millimeter fra hinanden, hvilket maksimerer blandingens bremseegenskaber. Systemet skal være indrettet således, at de magnetiske fluxlinier er vinkelret på bevægelsesretningen, der skal stoppes.
For cirkulær bevægelse, en af de bedste målanvendelser, forestil dig en rotor med eger, der roterer frit i en magnetorheologisk væske. Når rotoren skal stoppes, producerer en række små magneter magnetiske fluxlinier, der stråler væk fra centerrotoren, hvilket skaber ferropartikelskæder i de mediumlignende stråler, der peger væk fra solen. Disse stråler fanger på egerne og bremser dem radikalt. Selv hvis egerne bryder gennem de justerede partikler, får det vedvarende magnetiske felt dem til at justere hurtigt, klar til at fange den næste indkommende eger. Dette arrangement giver en kraftig drejebremse.
Forskningsgrupper undersøger andre mulige anvendelser af magnetorheologisk væske, såsom kropsrustninger, der er fleksible, men hurtigt bliver stive ved kontakt med en indgående kugle.