Co to jest płyn magnetorheologiczny?

Płyn magnetorheologiczny to fascynujący inteligentny płyn z możliwością przełączania się z cieczy na prawie solidowy pod wpływem pola magnetycznego. Jest zwykle używany do zastosowań w hamowaniu. Termin „płyn magnenetorheologiczny” pochodzi z kombinacji magneto, oznaczającego magnetyczne i reo, przedrostka badania deformacji materii pod naprężeniem stosowanym. Płyny magnetorheologiczne nie są obecnie w szerokim stosowaniu, ale są uważane za futurystyczny rodzaj materiału.

Metoda działania płynu magnetorheologicznego jest prosta. Płyn magnetorheologiczny składa się z ferrocząstek wielkości mikrometru, cząstek takich jak żelazo, które reagują na pole magnetyczne, zawieszone w pożywce na bazie oleju. Po wpływie pola magnetycznego cząstki unosi się swobodnie, powodując, że materiał zachowywał się jak każda mieszanina koloidalna, taka jak mleko. Gdy jednak pole magnetyczne jest włączone, ferrocząstki wyrównują się w pionowych łańcuchach along linie strumienia pola, ograniczające przepływ płynu i zwiększając lepkość do otaczającego słabego plastiku.

Ponieważ wytrzymałość płynu magnetorheologicznego pochodzi z wyrównanych ferrocząstek, które stanowią tylko mniejszość ogólnej mieszanki, istnieją wyraźne granice tego, jak silne mogą być, ale znacząca różnica między trybami „wyłączania” i „w„ w trybie ”sprawia, że ​​atrakcyjne jest stosowanie w różnych zastosowaniach w różnych zastosowaniach, w których konwencjonalne hamulce są nieefektywne. Zazwyczaj płyn magnetorheologiczny jest przechowywany między dwoma małymi płytami, zaledwie kilka milimetrów w odległości od siebie, co maksymalizuje właściwości hamowania mieszaniny. System musi być ułożony w taki sposób, aby linie strumienia magnetycznego były prostopadłe do kierunku ruchu, aby zostać zatrzymanym.

W przypadku ruchu okrągłego, jednego z najlepszych docelowych zastosowań, wyobraź sobie wirnik z szprychami obracającymi się swobodnie w płynie magnetorheologicznym. KiedyRotor musi zostać zatrzymany, seria małych magnesów wytwarza linie strumienia magnetycznego, które promieniują od środkowego wirnika, tworząc łańcuchy ferrocząsteczkowe w medium jak promienie skierowane od słońca. Te promienie łapią szprychy, radykalnie je spowalniając. Nawet jeśli szprychy przebijają się przez wyrównane cząstki, trwałe pole magnetyczne powoduje, że szybko się wyrównują, gotowe do złapania następnego przemówienia. Ten układ zapewnia potężny hamulec obrotowy.

Grupy badawcze bada inne możliwe zastosowania w płynie magnetorheologicznym, takie jak zbroje, które są elastyczne, ale szybko stają się sztywne po kontakcie z przychodzącą kulą.