O que é fluido magnetorheológico?

Um fluido magnetorheológico é um fluido inteligente fascinante, com a capacidade de alternar de um líquido para um quase sólido sob a influência de um campo magnético. Geralmente é usado para aplicações em frenagem. O termo "fluido magnetorheológico" vem de uma combinação de magneto, que significa magnético, e rheo, o prefixo para o estudo da deformação da matéria sob estresse aplicado. Atualmente, os fluidos magneto-reológicos não são amplamente utilizados, mas são considerados um tipo futurista de material.

O método de operação de um fluido magnetorheológico é simples. Um fluido magnetorheológico é composto de ferropartículas do tamanho de micrômetros, partículas como o ferro que respondem a um campo magnético, suspensas em um meio à base de óleo. Quando estão fora da influência de um campo magnético, as partículas flutuam livremente, fazendo com que o material se comporte como qualquer mistura coloidal, como o leite. Quando um campo magnético é ativado, no entanto, as ferropartículas se alinham em cadeias verticais ao longo das linhas de fluxo do campo, restringindo o fluxo de fluido e aumentando a viscosidade em torno do plástico fraco.

Como a força do fluido magnetorheológico é proveniente de ferropartículas alinhadas que constituem apenas uma minoria da mistura geral, existem limites definidos para a força da resistência, mas a diferença significativa entre os modos "desligado" e "ligado" torna atraente para uso em uma variedade de aplicações em que os freios convencionais são ineficazes. Normalmente, o fluido magnetorheológico é mantido entre duas pequenas placas, a apenas alguns milímetros de distância, o que maximiza as propriedades de frenagem da mistura. O sistema deve ser disposto de modo que as linhas de fluxo magnético sejam perpendiculares à direção do movimento a ser parado.

Para movimento circular, uma das melhores aplicações de alvo, imagine um rotor com raios girando livremente em um fluido magnetorheológico. Quando o rotor deve ser parado, uma série de pequenos ímãs produz linhas de fluxo magnético que irradiam para longe do rotor central, criando cadeias de ferropartículas no meio como raios apontando para longe do sol. Esses raios captam os raios, diminuindo-os radicalmente. Mesmo que os raios rompam as partículas alinhadas, o campo magnético persistente faz com que elas se realinhem rapidamente, prontas para captar o próximo raio recebido. Esse arranjo fornece um poderoso freio rotativo.

Grupos de pesquisa estão investigando outras aplicações possíveis para o fluido magnetorheológico, como armaduras flexíveis, mas que rapidamente se tornam rígidas após o contato com uma bala.