Hva er magnetorologisk væske?
En magnetoreologisk væske er en fascinerende smart væske med evnen til å skifte frem og tilbake fra en væske til et nesten fast stoff under påvirkning av et magnetfelt. Det brukes vanligvis til bruksområder innen bremsing. Begrepet "magnetoreologisk væske" kommer fra en kombinasjon av magneto, som betyr magnetisk, og reo, prefikset for studiet av deformasjon av materie under påført stress. Magnetorologiske væsker er for tiden ikke i vidt bruk, men regnes som en futuristisk type materiale.
Metoden for drift av magnetorologisk fluid er enkel. En magnetoreologisk væske består av ferropartikler i mikrometer, partikler som jern som reagerer på et magnetfelt, suspendert i et oljebasert medium. Når du er utenfor påvirkning fra et magnetfelt, flyter partiklene fritt, og får materialet til å oppføre seg som enhver kolloidal blanding, for eksempel melk. Når et magnetfelt er slått på, justeres imidlertid ferropartiklene i vertikale kjeder langs feltets flukslinjer, noe som begrenser væskestrømmen og øker viskositeten opp til rundt den for en svak plast.
Fordi styrken til den magnetorologiske væsken kommer fra justerte ferropartikler som bare utgjør et mindretall av den totale blandingen, er det klare grenser for hvor sterk den kan være, men den betydelige forskjellen mellom modus "av" og "på" gjør det tiltalende for bruk i en rekke bruksområder der konvensjonelle bremser er ineffektive. Typisk holdes det magnetorologiske fluidet mellom to små plater, bare noen få millimeter fra hverandre, noe som maksimerer blandingens bremseegenskaper. Systemet må være anordnet slik at magnetiske flukslinjer er vinkelrett på bevegelsesretningen som skal stoppes.
For sirkulær bevegelse, en av de beste målapplikasjonene, kan du tenke deg en rotor med eiker som spinner fritt i en magnetoreologisk væske. Når rotoren må stoppes, produserer en serie små magneter magnetiske flukslinjer som stråler bort fra sentrumsrotoren, og skaper ferropartikkelkjeder i de mediumlignende strålene som peker bort fra solen. Disse strålene fanger på eikene og demper dem radikalt. Selv om eikene bryter gjennom de justerte partiklene, får det vedvarende magnetfeltet dem til å justere seg raskt, klare til å fange neste innkommende eik. Dette arrangementet gir en kraftig rotasjonsbrems.
Forskningsgrupper undersøker andre mulige bruksområder for magnetoreologisk væske, for eksempel kroppspanser som er fleksible, men som raskt blir stive ved kontakt med en innkommende kule.