Vova Krasen
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Mentre una serie di piattaforme appiccicose scende da un bullone in una GIF ipnotizzante pubblicata su Reddit, sembra quasi che Mario debba saltare dall'una all'altra.
Ma questa non è la grafica dei videogiochi degli anni '90, è la vita reale. La GIF mostra una dimostrazione del ferrofluido, una sospensione di particelle magnetiche di dimensioni nanometriche nell'olio. Le particelle magnetiche sono piccole e rivestite in un tensioattivo, che è una sostanza come il sapone che aiuta a mantenere le particelle distribuite uniformemente in tutto il fluido, anche quando vengono messe accanto a un forte magnete, ha detto Brandon Jackson, dottorando in meccanica ingegneria presso la Michigan Technological University, che ha studiato applicazioni per i ferrofluidi.
Nella GIF pubblicata su Reddit, e in molte altre dimostrazioni simili viste su YouTube, Twitter e GIPHY, un magnete sotto il bullone fornisce il campo magnetico. Il liquido si allinea con le linee invisibili del campo magnetico, dando come risultato l'aspetto appuntito. La tensione superficiale tiene insieme il liquido. Nel frattempo, la gravità tira il liquido lungo la vite, provocando il movimento verso il basso delle "piattaforme". [Vedi altre GIF divertenti di reazione chimica]
La forma "è una soluzione di minima energia tra l'energia gravitazionale, l'energia della tensione superficiale e l'energia magnetica", il che significa che la sostanza sceglie il percorso che richiede la minor quantità di energia, ha detto Jackson .
In alcune GIF, il dimostratore contiene magneti aggiuntivi, che possono alterare ulteriormente la forma del ferrofluido o spostarlo su una superficie come un riccio che annusa.
In realtà, è scienza missilistica
Gli scienziati della NASA hanno inventato i ferrofluidi negli anni '60 quando stavano cercando di capire come spostare in modo efficiente il carburante per missili da un serbatoio a un motore in un ambiente a gravità zero. I ricercatori hanno pensato che magnetizzando il carburante con minuscole particelle di ossido di ferro, potrebbero essere in grado di utilizzare un campo magnetico per aspirare il carburante nel motore, lasciando dietro di sé eventuali fastidiose bolle di gas che potrebbero causare danni, secondo il Technology Transfer Program della NASA.
tramite GIPHY
I propellenti per razzi solidi hanno ovviato alla necessità di ferrofluidi nello spazio, ma gli scienziati si sono presto resi conto che i ferrofluidi potevano essere utilizzati anche per formare sigilli per proteggere i chip semiconduttori durante la fabbricazione. Probabilmente l'applicazione industriale più comune oggi è negli altoparlanti, ha detto Jackson. I ferrofluidi vengono utilizzati per smorzare le vibrazioni nei componenti degli altoparlanti per prevenire un suono distorto.
Il futuro dei ferrofluidi
I ferrofluidi sono divertenti dimostrazioni per le fiere della scienza, ma sono anche oggetto di ricerca attiva. Una potenziale applicazione, ha detto Jackson, è in medicina. Alcuni scienziati hanno considerato i ferrofluidi come alternativa al trattamento con radiazioni per il cancro, ha detto. I fluidi potrebbero essere iniettati nei tumori e poi vibrati con un campo magnetico rapidamente alternato che li riscalderebbe, essenzialmente "cuocendo" il tumore dall'interno. Allo stesso modo, le radiazioni uccidono le cellule tumorali con il calore, ma provocano danni mentre attraversano i tessuti sulla strada per il cancro. I ferrofluidi potrebbero essere utilizzati in modo simile per indirizzare i farmaci a determinati tessuti, ha detto Jackson.
Jackson ei suoi colleghi hanno in mente un uso diverso dei ferrofluidi. Stanno studiando i ferrofluidi come propulsori autoassemblanti su minuscoli satelliti. I sistemi di propulsione tradizionali funzionano bene su grandi satelliti, ha detto Jackson, ma un numero crescente di satelliti lanciati in orbita ha le dimensioni di telefoni cellulari o scatole di scarpe. Molti utilizzano propulsori elettrospray, che utilizzano minuscoli aghi elettrificati per spruzzare getti di fluido al fine di spingere il satellite. Ma la forma appuntita del riccio che i ferrofluidi formano sotto l'influenza di un campo magnetico può anche sparare getti di ioni, una forma di propulsione che richiede solo un magnete, non un ago fabbricato con precisione.
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