磁気粘性流体とは何ですか？

磁気粘性流体は、磁場の影響下で液体から固体に近い状態に切り替えられる魅力的なスマート流体です。 通常、ブレーキングの用途に使用されます。 「磁気レオロジー流体」という用語は、 磁気を意味するマグネトと、加えられた応力下の物質の変形を研究するための接頭辞であるレオを組み合わせたものです。 磁気粘性流体は現在広く使用されていませんが、未来型の材料と見なされています。

磁気粘性流体の操作方法は簡単です。 磁気粘性流体は、オイルベースの媒体に懸濁された、磁場に反応する鉄のような粒子であるマイクロメートルサイズのフェロ粒子で構成されています。 磁場の影響の外にあるとき、粒子は自由に浮遊し、材料を牛乳などのコロイド混合物のように動作させます。 ただし、磁場をオンにすると、強磁性粒子は磁場の磁束線に沿って垂直チェーンに整列し、流体の流れを制限し、粘度を弱いプラスチックの粘度付近まで増加させます。

磁気レオロジー流体の強度は、混合物全体のごく一部を構成する整列したフェロ粒子に由来するため、その強さには明確な制限がありますが、「オフ」モードと「オン」モードの大きな違いは魅力的です従来のブレーキが効かないさまざまなアプリケーションで使用するため。 通常、磁気粘性流体は、わずか数ミリメートル離れた2つの小さなプレートの間に保持され、混合物の制動特性が最大になります。 システムは、磁力線が停止する運動の方向に垂直になるように配置する必要があります。

最適なターゲットアプリケーションの1つである円運動の場合、磁気粘性流体内でスポークが自由に回転するローターを想像してください。 ローターを停止する必要がある場合、一連の小さな磁石が中心のローターから離れて放射する磁束線を生成し、太陽から離れる方向を向く光線のような媒体にフェロ粒子チェーンを作成します。 これらの光線はスポークに当たり、根本的に速度を落とします。 たとえスポークが整列した粒子を突き破っても、持続的な磁場により、スポークはすぐに再整列し、次の着信スポークをキャッチする準備ができます。 この配置により、強力な回転ブレーキが提供されます。

研究グループは、柔軟ですが、入ってくる弾丸と接触するとすぐに硬くなるボディアーマーなど、磁気粘性流体の他の可能な用途を調査しています。