Cos'è il fluido magnetoreologico?
Un fluido magnetoreologico è un fluido intelligente affascinante con la capacità di passare da un liquido a un quasi solido sotto l'influenza di un campo magnetico. Di solito viene utilizzato per applicazioni in frenata. Il termine "fluido magnetoreologico" deriva da una combinazione di magneto, che significa magnetico e reo, il prefisso per lo studio della deformazione della materia sotto stress applicato. I fluidi magnetoreologici non sono attualmente ampiamente utilizzati ma sono considerati un tipo futuristico di materiale.
Il metodo di funzionamento di un fluido magnetoreologico è semplice. Un fluido magnetoreologico è costituito da ferroparticelle di dimensioni micrometriche, particelle come il ferro che rispondono a un campo magnetico, sospese in un mezzo a base di olio. Quando sono al di fuori dell'influenza di un campo magnetico, le particelle galleggiano liberamente, facendo sì che il materiale si comporti come qualsiasi miscela colloidale, come il latte. Quando viene attivato un campo magnetico, tuttavia, le ferroparticelle si allineano in catene verticali lungo le linee di flusso del campo, limitando il flusso del fluido e aumentando la viscosità fino a quella di una plastica debole.
Poiché la forza del fluido magnetoreologico proviene da ferroparticelle allineate che costituiscono solo una minoranza della miscela complessiva, ci sono limiti definiti a quanto può essere forte, ma la differenza significativa tra le modalità "off" e "on" lo rende attraente per l'uso in una varietà di applicazioni in cui i freni convenzionali sono inefficaci. Tipicamente, il fluido magnetoreologico è tenuto tra due piccole piastre, distanti solo pochi millimetri, il che massimizza le proprietà frenanti della miscela. Il sistema deve essere disposto in modo tale che le linee del flusso magnetico siano perpendicolari alla direzione del movimento da arrestare.
Per il movimento circolare, una delle migliori applicazioni target, immagina un rotore con raggi che ruotano liberamente in un fluido magnetoreologico. Quando il rotore deve essere fermato, una serie di piccoli magneti produce linee di flusso magnetico che si irradiano dal rotore centrale, creando catene di ferroparticelle nel mezzo come raggi che puntano lontano dal sole. Questi raggi catturano i raggi, rallentandoli radicalmente. Anche se i raggi sfondano le particelle allineate, il campo magnetico persistente li fa riallineare rapidamente, pronti a catturare il prossimo raggio in arrivo. Questa disposizione fornisce un potente freno rotativo.
I gruppi di ricerca stanno studiando altre possibili applicazioni per il fluido magnetoreologico, come le protezioni per il corpo che sono flessibili ma diventano rapidamente rigide al contatto con un proiettile in arrivo.