สำหรับคนที่อยู่ห่างไกลจากการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่บอกลาฟิสิกส์หรือเคมีที่โรงเรียน หลายสิ่งหลายอย่างดูไม่ปกติ ในชีวิตประจำวัน เช่น เครื่องใช้ไฟฟ้า เราไม่ได้คิดไปเองว่ามันทำงานอย่างไร โดยเอาประโยชน์จากอารยธรรมไปเปล่าๆ แต่เมื่อพูดถึงสิ่งที่อยู่เหนือการรับรู้ในชีวิตประจำวัน แม้แต่ผู้ใหญ่ก็ยังรู้สึกทึ่งเหมือนเด็ก และเริ่มเชื่อในปาฏิหาริย์

นอกจากเวทมนตร์แล้ว เราจะสามารถอธิบายปรากฏการณ์ของรูปร่างสามมิติ ดอกไม้ และปิรามิด รูปภาพมหัศจรรย์ที่แทนที่กันและกันจากของเหลวที่ดูเหมือนธรรมดาได้อย่างไร แต่มันไม่ใช่เวทมนตร์ วิทยาศาสตร์ให้เหตุผลกับสิ่งที่เกิดขึ้น

เฟอร์โรฟลูอิดคืออะไร?

เรากำลังพูดถึงเฟอร์โรฟลูอิด ซึ่งเป็นระบบคอลลอยด์ที่ประกอบด้วยน้ำหรือตัวทำละลายอินทรีย์อื่นๆ ที่มีอนุภาคแมกนีไทต์ที่เล็กที่สุด และวัสดุใดๆ ที่มีธาตุเหล็ก ขนาดของมันเล็กมากจนยากที่จะจินตนาการ พวกมันบางกว่าเส้นผมมนุษย์ถึงสิบเท่า! ตัวบ่งชี้ขนาดด้วยกล้องจุลทรรศน์ดังกล่าวช่วยให้สามารถกระจายอย่างสม่ำเสมอในตัวทำละลายโดยใช้การเคลื่อนที่ด้วยความร้อน

ในขณะนี้ แม้จะไม่มีอิทธิพลจากภายนอก แต่ของเหลวกลับนิ่งราวกับกระจก แต่มีเพียงผู้เดียวเท่านั้นที่จะนำสนามแม่เหล็กตรงไปยัง "กระจก" นี้ และมันก็มีชีวิตขึ้นมา โดยแสดงให้ผู้ชมเห็นภาพสามมิติอันน่าทึ่ง: ดอกไม้วิเศษบานสะพรั่ง ร่างที่เคลื่อนไหวเติบโตบนพื้นผิว เปลี่ยนแปลงภายใต้อิทธิพลของสนาม

ขึ้นอยู่กับความแรงและทิศทางของสนามแม่เหล็ก รูปภาพจะเปลี่ยนต่อหน้าต่อตาเรา จากแสง ระลอกคลื่นที่แทบจะสังเกตไม่เห็นที่ปรากฏบนพื้นผิวของของเหลว ผ่านเข็มและยอดที่เปลี่ยนความคมชัดและความลาดเอียง และเติบโตเป็นดอกไม้และต้นไม้

ความสามารถในการสร้างภาพสีโดยใช้แสงช่วยทำให้ผู้สังเกตหลงใหลอย่างแท้จริงเผยให้เห็นโลกที่ไม่รู้จักต่อหน้าเขา

น่าเสียดายที่อนุภาคโลหะแม้ว่าจะถูกเรียกว่าเฟอร์โรแมกเนติก แต่ก็ไม่ใช่เฟอร์โรแมกเนติกในความหมายที่สมบูรณ์ เนื่องจากไม่สามารถคงรูปร่างที่เกิดขึ้นหลังจากการหายตัวไปของสนามแม่เหล็ก เพราะพวกเขาไม่มีแรงดึงดูดของตัวเอง ในเรื่องนี้การใช้การค้นพบนี้ซึ่งไม่ได้ใหม่ทั้งหมด - ถูกสร้างขึ้นโดย American Rosenzweig เมื่อกลางศตวรรษที่ผ่านมาไม่พบการนำไปใช้อย่างกว้างขวาง

วิธีทำและเฟอร์โรฟลูอิดใช้ที่ไหน?

มีการใช้เฟอร์โรฟลูอิดในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ในอุตสาหกรรมยานยนต์ และฉันอยากจะเชื่อว่าการใช้อย่างแพร่หลายของเฟอร์โรฟลูอิดอยู่ไม่ไกล และด้วยการพัฒนาของนาโนเทคโนโลยี พวกเขาจะมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย ในระหว่างนี้ การแสดงนี้ส่วนใหญ่จะเป็นเรื่องสนุกสำหรับผู้ชมที่ชื่นชม

รูปภาพสามมิติทำให้คุณติดตามพวกเขาด้วยลมหายใจสั้นลง สงสัยว่านี่เป็นภาพตัดต่อหรือไม่ และมองหาคำอธิบายว่าเกิดอะไรขึ้น อย่างน้อยก็บนอินเทอร์เน็ต ใครจะไปรู้ บางทีอาจเป็นเด็กชายตัวเล็ก ๆ ที่ทุกวันนี้มองดูโลหะ "มีชีวิต" และสีและตัวเลขโดยอ้าปากของเขา พรุ่งนี้จะพบแอปพลิเคชั่นใหม่ที่เป็นพื้นฐานสำหรับปรากฏการณ์นี้ ทำให้เกิดการปฏิวัติในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี แต่นี่คือพรุ่งนี้ แต่สำหรับตอนนี้ - ดูและสนุก!

เฟอโรฟลูอิด, เขาคือ ของเหลวแม่เหล็ก- การคุมกำเนิดที่ลึกลับและน่าสงสัยอย่างยิ่ง ฉันเห็นมันครั้งแรกเมื่อประมาณ 10 ปีที่แล้วในพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งปารีส ซึ่งหนึ่งในนิทรรศการนั้นเป็นภาชนะแก้วที่ปิดสนิทและมีของเหลวสีดำมันอยู่ข้างใน ใกล้เคียงวางแม่เหล็กคู่หนึ่ง เมื่อพวกมันถูกนำขึ้นในภาชนะ ของเหลวจะมีปฏิกิริยา พุ่งสูงขึ้นราวกับเม่น และกลายเป็นรูปของหนามแหลมที่ค่อนข้างอันตรายซึ่งทำซ้ำรูปร่างของแม่เหล็ก นอกจากนี้ยังมีคำอธิบายสั้น ๆ ว่ามันคืออะไรและกินกับอะไร จากนั้นฉันก็เรียนรู้ชื่อนี้ - เฟอร์โรฟลูอิด แน่นอนว่าเขาปรารถนาอย่างแรงกล้า แต่ก็ไม่มีความคิดใดที่จะได้มันมา ไม่มีโอกาสสำหรับสิ่งนี้อย่างแน่นอน และตอนนี้สิบปีต่อมา...

ในความเป็นจริง เฟอร์โรฟลูอิดเป็นสารแขวนลอยของอนุภาคนาโนของเฟอร์โรแมกเน็ต (โดยปกติคือแมกนีไทต์) ขนาดประมาณ 10 นาโนเมตร (ใหญ่กว่าน้อยมาก) ผสมในสารลดแรงตึงผิว (ตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น กรดโอเลอิก หรือน้ำ) ซึ่งก่อตัวเป็นชนิดของ ฟิล์มรอบอนุภาคนาโนไม่ให้ลื่น ภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็ก อนุภาคจะเรียงตัวกันตามแนวของมัน ทำให้เกิดเข็มที่มีลักษณะเฉพาะเหล่านี้ โดยหลักการแล้ว ไม่น่าจะเป็นไปได้ที่ฉันจะสามารถอธิบายคุณสมบัติของเฟอร์โรฟลูอิดได้ดีกว่าใน Wiki ดังนั้นฉันจึงส่งผู้ที่ต้องการทราบทฤษฎีเพิ่มเติมที่นั่น

ฉันพบเหยือกล้ำค่าที่ฉันกำลังมองหาบนอีบี และของอื่นๆ อีกมาก ป้ายราคาไม่ค่อยดีนัก แต่ก็แทบไม่มีทางเลือกอื่นเลย (แต่ใน supermagnete.de ราคาแพงกว่าถึงสี่เท่า) ดังนั้นฉันจึงต้องสั่งซื้อ และตอนนี้ หนึ่งเดือนต่อมา ในที่สุดฉันก็มีขวดโหล 8 ออนซ์ของอึสีดำแปลก ๆ
สิ่งแรกที่ถูกค้นพบคือเธอสกปรกมาก หากน้ำยาเฟอร์โรฟลูอิดหยดลงบนเสื้อผ้าสีอ่อน คราบนี้จะไม่ถูกขจัดออกไปด้วยสิ่งใด และเป็นที่พึงปรารถนาอย่างยิ่งที่จะสวมถุงมือเมื่อทำงานกับเขา ประการที่สอง เธอพุ่งกระฉับกระเฉง พบหยดในสถานที่ที่คาดเดาไม่ได้มากที่สุด และประการที่สาม - เนื่องจากการรวมกันของสองคุณสมบัติแรกของขวดนี้จึงจะมีอายุการใช้งานสั้นมาก 🙁

อันที่จริง ตามที่ปรากฏหลังจากการทดลองหลายครั้ง เพื่อให้ได้รูปแบบที่น่าสนใจของการกระจายอนุภาค จำเป็นต้องมีแม่เหล็กไฟฟ้าทรงพลังและตัวเลขที่มีรูปร่างขอบที่ซับซ้อน (เช่น ดอกสว่าน เฟือง ฯลฯ) และอยู่ในสภาพที่ดี วิธีที่แม่เหล็กไฟฟ้าจะต้องพันบนวัตถุชิ้นนี้ ความสนุกด้วยแม่เหล็กถาวรเป็นเรื่องน่าแปลก แต่ประการแรก แม่เหล็กของฉันค่อนข้างอ่อนแอเพื่อให้ได้ภาพขนาดใหญ่ และประการที่สอง นี่คือความบันเทิงประมาณห้านาที เนื่องจากพฤติกรรมของของเหลวนั้นค่อนข้างซ้ำซากจำเจ

อย่างไรก็ตาม จนถึงตอนนี้ เรามีตัวเลือกที่มีสีสันมากขึ้นหรือน้อยลงสำหรับการใช้แม่เหล็กถาวรกับเฟอร์โรฟลูอิด: คุณต้องนำแม่เหล็กไม่ได้มาจากด้านล่าง แต่มาจากด้านบน (แน่นอน ผ่านชั้นของแก้วหรือพลาสติก) จากนั้นคุณสามารถสังเกตได้ว่าคอลัมน์เติบโตจากตรงกลางชามด้วยเฟอร์โรฟลูอิดอย่างไร และแก้วที่อยู่ใต้แม่เหล็กเริ่มโปนด้วยเข็มของเหลวที่ไหลออกมา นอกจากนี้ แรงโน้มถ่วงที่ดึงของเหลวลงมาจะเพิ่มความยาวของเข็มอย่างเห็นได้ชัด

สารเฟอร์โรฟลูอิดถ่ายภาพคุณภาพสูงได้ยากอย่างยิ่ง เนื่องจากแสงสะท้อนเป็นมันเงาที่คมชัดและความมืดสนิทในชั้นที่หนาจนสังเกตเห็นได้เป็นอย่างน้อย (แต่ในชั้นที่บางมากมีสีน้ำตาล) จึงเป็นเรื่องยากที่จะถ่ายภาพขอบของหนามแหลม แต่ในท้ายที่สุด ฉันพบว่าต้องทำอย่างไร: ถ่ายภาพด้วยความเร็วชัตเตอร์ห้าวินาที และในช่วงเวลานี้โบกไฟฉาย ส่องสว่างให้เม่นจากเฟอร์โรฟลูอิดที่เกาะติดกันจากด้านต่างๆ

อย่างไรก็ตามคุณสามารถลองทำเฟอร์โรฟลูอิดด้วยมือของคุณเอง เนื่องจากฉันยังไม่ได้ลองฉันจะไม่ลงรายละเอียด แต่เมื่อไปถึงฉันจะเขียนว่าอะไรและอย่างไร ปัญหาหลักอยู่ที่ความจำเป็นในการปั่นแยกระบบกันสะเทือน แต่คุณสามารถลองใช้วิธีชั่วคราวได้ เนื่องจากยังไม่มีเครื่องปั่นเหวี่ยง

ฉันอยากจะพูดถึงเป็นพิเศษ ประติมากรรมเฟอร์โรฟลูอิดนี่คือสิ่งที่ฉันจะมุ่งมั่นและสิ่งที่ฉันต้องการได้รับจากเขาในที่สุด สายตาที่มีเสน่ห์มากโดยเฉพาะคนที่ลอยได้

คำว่า "เฟอร์โรฟลูอิด" มักจะหมายถึงของไหลที่ถูกแม่เหล็กดึงดูด นั่นคือ ทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็ก นอกจากนี้ ในสนามแม่เหล็กแรงสูง ของเหลวนี้อาจสูญเสียความลื่นไหล กลายเป็นเหมือนวัตถุแข็ง หลายคนเคยได้ยินเกี่ยวกับสารดังกล่าว แต่ส่วนใหญ่ถือว่าสารดังกล่าวเป็นผลิตภัณฑ์ไฮเทคที่แปลกใหม่และมีราคาแพง มีให้เฉพาะผู้โชคดีเพียงไม่กี่รายเท่านั้น นี่เป็นเรื่องจริง แต่เพียงบางส่วนเท่านั้น บางครั้งคุณภาพที่ต่ำกว่า แต่ราคาที่ถูกกว่าซึ่งผลิตขึ้นจากขยะเพียงไม่กี่นาทีก็เพียงพอแล้ว

ของเหลวแม่เหล็ก "มืออาชีพ"

ของเหลวแม่เหล็ก "มืออาชีพ" มักจะเป็นสารละลายคอลลอยด์ของอนุภาคที่เล็กที่สุดของวัสดุแม่เหล็ก นั่นคือการแขวนลอยของอนุภาคของแข็งในของเหลวที่มีความเสถียรและไม่ตกตะกอนเมื่อเวลาผ่านไป ส่วนใหญ่มักใช้แมกนีไทต์ (Fe 3 O 4) เป็นวัสดุแม่เหล็ก และขนาดของอนุภาคมักจะอยู่ระหว่าง 2 ถึง 30 นาโนเมตร (อย่างไรก็ตาม ยังมีการกล่าวถึงอนุภาคขนาดใหญ่กว่า - มากถึง 10 ไมโครเมตร) เพื่อป้องกันการเกาะตัวและการตกตะกอนของอนุภาคแม่เหล็ก สารออกฤทธิ์ที่พื้นผิว (สารลดแรงตึงผิว) ประเภทต่างๆ จะถูกนำมาใช้ ขึ้นอยู่กับชนิดของของเหลวพื้นฐานที่เป็นพื้นฐานของสารละลายคอลลอยด์ ในทางกลับกัน ทางเลือกของของเหลวพื้นฐานจะพิจารณาจากวัตถุประสงค์ของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปและชุดคุณสมบัติที่ต้องการ (ความหนืด ความหนาแน่น ความต้านทานความร้อน การนำความร้อน ฯลฯ) นอกจากน้ำแล้ว ของเหลวพื้นฐานที่ได้รับความนิยมมากที่สุดสำหรับการใช้งานด้านเทคนิค ได้แก่ น้ำมันก๊าดและน้ำมันอุตสาหกรรมเหลว สำหรับการใช้งานทางชีวการแพทย์ - ของเหลวอินทรีย์ประเภทต่างๆ

เนื่องจากอนุภาคแมกนีไทต์ ของเหลวที่เป็นเหล็กจึงมักเป็นสารสีดำทึบแสงและมีความหนา เพื่อลดความหนืด ความเข้มข้นของแมกนีไทต์สามารถลดลงได้ แต่แน่นอนว่าสิ่งนี้ยังช่วยลดคุณสมบัติทางแม่เหล็กของของเหลวด้วย การใช้สารตัวเติมแม่เหล็กชนิดอื่นแทนแมกนีไทต์สามารถทำให้ของเหลวมีสีอื่นที่ไม่ใช่สีดำ (โดยปกติเฉดสีที่แตกต่างกันของสีน้ำตาลเหลือง) แต่ของเหลวเหล่านี้ไม่สามารถอวดความโปร่งใสของคริสตัลได้

ความซับซ้อนของการได้รับของเหลวแม่เหล็ก "ของจริง" นั้นน่าประทับใจ - ตัวอย่างเช่น สำหรับการบดอนุภาคทางกลให้ได้ขนาดที่ต้องการ ผู้ทดลองต้องใช้เวลา 1,000 ชั่วโมงในการทำงานของโรงสีลูก (1.5 เดือนโดยไม่หยุดพัก!) วิธีการอื่นก็ค่อนข้างแปลกใหม่เช่นกัน ตัวอย่างเช่น การบดอนุภาคด้วยวิธีการควบแน่นด้วยไฟฟ้านั้นขึ้นอยู่กับการสร้างอาร์คโวลตาอิกในของเหลวระหว่างอิเล็กโทรดที่แช่อยู่ในนั้น ช่องว่างระหว่างซึ่งเต็มไปด้วยวัสดุที่จะกราวด์ นอกจากนี้ยังมีวิธีทางเคมีอย่างหมดจดด้วย อย่างไรก็ตาม แม้จะใช้วิธีนั้นไม่ได้หากปราศจากการหมุนเหวี่ยงผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาซ้ำแล้วซ้ำเล่า แต่ผลลัพธ์ก็คุ้มค่า: ของเหลวที่ได้จากวิธีนี้สามารถคงคุณสมบัติไว้ได้นานหลายปี

วิธีการทางเคมีที่ง่ายที่สุดมีอธิบายไว้ที่นี่: http://nauka.relis.ru/34/0211/34211036.htm การพิจารณาปัญหาโดยละเอียดจากตำแหน่งทางวิทยาศาสตร์ที่เข้มงวดสามารถดูได้จากเว็บไซต์นี้: http://magneticliquid.narod.ru/authority/008.htm

DIY ของเหลวแม่เหล็ก

การผลิตของเหลวแม่เหล็กด้วยวิธีเคมี

ในการทำเช่นนี้ คุณต้องมีอุปกรณ์และเครื่องแก้วเคมีดังต่อไปนี้

1. เครื่องชั่งยาพร้อมชุดตุ้มน้ำหนัก
2. สองขวด (ก้นกลมหรือแบน)
3. บีกเกอร์
4. กระดาษกรองและกรวย
5. แม่เหล็กที่แรงพอควร ควรใช้วงแหวน (จากลำโพง)
6. เตาไฟฟ้าขนาดเล็ก (ห้องปฏิบัติการ)
7. แก้วพอร์ซเลนสำหรับ 150-200 มล.
8. เครื่องวัดอุณหภูมิพร้อมช่วงการวัดอุณหภูมิสูงถึง 100 ° C
9. กระดาษบ่งชี้
10. เพื่อให้ได้เฟอร์โรฟลูอิดที่ดีกว่า คุณจะต้องใช้เครื่องหมุนเหวี่ยงแบบตั้งโต๊ะขนาดเล็ก (4000 รอบต่อนาที) อย่างไรก็ตาม ด้วยข้อกำหนดปานกลางสำหรับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย คุณสามารถทำได้โดยไม่ต้องหมุนเหวี่ยงหรือพยายามเปลี่ยนการหมุนเหวี่ยงด้วยการตกตะกอนนาน

นอกจากนี้ จำเป็นต้องใช้รีเอเจนต์ต่อไปนี้

1. เกลือของเหล็กไบ-และไตรวาเลนต์ (คลอรีน FeCl 2, FeCl 3 หรือซัลเฟต FeSO 4, Fe 2 (SO 4) 3)
2. น้ำแอมโมเนียเข้มข้น 25% (แอมโมเนีย)
3. เกลือโซเดียมของกรดโอเลอิก (สบู่โอเลอิก) เป็นสารลดแรงตึงผิว คุณสามารถลองแทนที่กรดโอเลอิกด้วยผงซักฟอกที่มีฟองน้อย
4. น้ำกลั่น. แทนที่จะใช้น้ำกลั่น คุณสามารถใช้น้ำที่ผ่านการทำให้บริสุทธิ์ผ่านระบบรีเวิร์สออสโมซิสได้ (รวมถึงน้ำในครัวเรือน แต่ในกรณีที่ระบบนี้ไม่มีตลับหมึกที่ "ปรับปรุง" แล้วซึ่งจะช่วยเสริมคุณค่าน้ำบริสุทธิ์แล้วด้วยเกลือและธาตุขนาดเล็ก) น้ำดื่มบริสุทธิ์ในขวดจากร้านค้าจะไม่ทำงาน - โดยปกติแล้วจะ "ปรับปรุง" ด้วยสารเติมแต่งต่างๆ ด้วยเหตุผลเดียวกัน น้ำพุธรรมชาติและน้ำบาดาลจึงไม่เหมาะ

นี่คือบทสรุปของเทคนิคนี้ ตัวเลขแสดงต่อเฟสแม่เหล็กแข็ง (แม่เหล็ก) 10 กรัมในเฟอร์โรฟลูอิด

สารละลายสีน้ำตาลอมส้มจะเปลี่ยนเป็นระบบกันสะเทือนสีดำทันที เติมน้ำกลั่นแล้ววางขวดที่มีส่วนผสมที่เกิดขึ้นบนแม่เหล็กถาวรเป็นเวลาครึ่งชั่วโมง

ก่อนดำเนินการผลิต ฉันแนะนำให้คุณดูที่หน้า http://wsyachina.narod.ru/technology/magnetic_liquid.html ซึ่งมีการอธิบายเทคนิคเดียวกันนี้ไว้ที่นั่น และในตอนท้ายผู้เขียนเพจจะแบ่งปันประสบการณ์ของเขา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เขาใช้ "นางฟ้า" (น้ำยาล้างจาน) ที่พบบ่อยที่สุดเป็นสารลดแรงตึงผิว สิ่งสำคัญคือต้องใส่ใจเป็นพิเศษกับคำแนะนำด้านความปลอดภัยและดูแลที่จำเป็น!

การผลิตของเหลวแม่เหล็กด้วยกลไก

ในขณะเดียวกัน เกือบทุกคนสามารถสร้างของเหลวที่เป็นที่ยอมรับสำหรับการใช้งานบางอย่างและตอบสนองต่อสนามแม่เหล็กโดยไม่ต้องใช้รีเอเจนต์และในเวลาเพียงไม่กี่นาที ขอย้ำอีกครั้งว่า - only for บางการใช้งานและคุณภาพของมันแย่กว่าที่ได้จากวิธีการทางเคมีอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งความสอดคล้องของผลิตภัณฑ์กลายเป็นสิ่งที่เรียกว่าไม่ใช่ "ของเหลว" แต่เป็น "สารละลาย" ยิ่งไปกว่านั้น เวลาในการสะสมของอนุภาคแม่เหล็กนั้นค่อนข้างสั้น - โดยปกติจะใช้เวลาหลายวินาทีถึงหลายนาที แต่ไม่มีเคมีและเทคโนโลยีที่แปลกใหม่ - กลั่นกรองและผสมเท่านั้น โดยวิธีการที่ เมื่อผู้คนเริ่มให้ความสนใจในของเหลวแม่เหล็กเป็นครั้งแรกในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ตัวอย่างแรกของพวกเขาได้มาในลักษณะนี้อย่างแน่นอน

ในการทำ "สารละลายแม่เหล็ก" คุณเพียงแค่รวบรวมตะไบเหล็กละเอียดตามจำนวนที่ต้องการ ยิ่งละเอียดยิ่งดีจึงเหมาะสมที่สุดคือฝุ่นเหล็กที่เหลืออยู่หลังจากการทำงานของ "เครื่องบด" หรือหินลับ ฝุ่นถูกรวบรวมโดยแม่เหล็ก (ไม่แรงเกินไป - ไม่มากพอที่จะป้องกันการดึงดูดของแม่เหล็กตกค้างขนาดใหญ่ แต่เพื่อให้ตะไบเหล็กไม่มีแนวโน้มว่าจะมีความเข้มข้นสูงและมีฝุ่นที่ไม่ใช่แม่เหล็กติดตัวไปด้วย) จากนั้นเพื่อกรองสิ่งสกปรกและเศษส่วนขนาดใหญ่ ของที่เก็บรวบรวมสามารถร่อนผ่านผ้า (เช่น ใส่ในถุงผ้าแล้วเขย่าบนหนังสือพิมพ์ที่กางออก แม่เหล็กจะวางบนหนังสือพิมพ์อีกครั้งโดยหันด้านข้างเล็กน้อย คราวนี้ a แม่เหล็กที่แรงกว่าจะดีกว่า ซึ่งจับอนุภาคฝุ่นเหล็กที่เลื่อนผ่านผ้า และสิ่งสกปรกที่ไม่ใช่แม่เหล็กละเอียดจะลอยผ่านแม่เหล็กโดยตรง อนุภาคสิ่งสกปรกขนาดใหญ่และตะไบเหล็กขนาดใหญ่ไม่สามารถผ่านผ้าและยังคงอยู่ในกระเป๋า) ยิ่งผ้ามีความหนาแน่นมากเท่าไร ฝุ่นที่ร่อนก็จะยิ่งละเอียดมากขึ้นเท่านั้น แต่จะใช้เวลาเขย่าถุงนานขึ้น ในการใช้กลไกของกระบวนการ คุณสามารถลองเป่าอนุภาคฝุ่นผ่านเนื้อผ้าของถุงด้วยไอเสียของเครื่องดูดฝุ่น แต่สิ่งนี้จะต้องเตรียมอุปกรณ์สำหรับการกำกับ การเบี่ยงเบน และทำให้กระแสลมที่ออกจาก ถุง (เช่นจากขวดพลาสติกเปล่าจากน้ำดื่มควรมีคอกว้างและปริมาตร 5-8 ลิตร) ดังนั้นจึงควรพิจารณารุ่น "ยานยนต์" เฉพาะกับ "ผลิตภัณฑ์" ที่ผลิตในปริมาณมากเพียงพอซึ่งวัดเป็นลิตรและสำหรับของเหลวแม่เหล็กหลายกรัมซึ่งเพียงพอสำหรับการทดลองส่วนใหญ่และการใช้งานจริงหลายอย่าง ไม่น่าจะมีเหตุผล แน่นอนว่าการหมุนเหวี่ยงในของเหลวจะทำให้สามารถแยกอนุภาคได้ดีกว่ามาก แต่ผ้าที่มีความหนาแน่นและเครื่องดูดฝุ่นสามารถพบได้ในเกือบทุกบ้าน แต่ด้วยเหตุผลบางอย่างการหมุนเหวี่ยงหลายพันรอบต่อนาทีนั้นไม่แพร่หลายนัก หากฝุ่นที่เก็บรวบรวมมีความสะอาดเพียงพอและเป็นเนื้อเดียวกัน และข้อกำหนดสำหรับคุณภาพของ "สารละลายแม่เหล็ก" ค่อนข้างต่ำ การกรองก็สามารถละเว้นได้ทั้งหมด

ฉันเน้นย้ำอีกครั้ง - อนุภาคเหล็กควรมีขนาดเล็กที่สุด เพื่อให้ได้ฝุ่นเหล็กละเอียด ควรใช้ล้อเจียรเนื้อละเอียด (ขัดมัน) สำหรับคำแนะนำ เราสามารถนำเสนอสิ่งต่อไปนี้ - ด้วยการตรวจสอบด้วยตาเปล่าอย่างถี่ถ้วน เราไม่สามารถระบุรูปร่างของอนุภาคฝุ่นได้ พวกมันดูเหมือนจุดเล็กๆ บนกระดาษสีขาว หากคุณสามารถกำหนดรูปร่างและทิศทางของขี้เลื่อยได้ แสดงว่าขี้เลื่อยนั้นใหญ่เกินไป พวกมันจะตกลงมาอย่างรวดเร็วและแทบจะเคลื่อนที่ไม่ได้! แต่ขี้เลื่อยขนาดใหญ่เช่นนี้สะดวกต่อการใช้งานในรูปแบบแห้งเพื่อศึกษาเส้นสนามแม่เหล็ก เกณฑ์ควรพิจารณาขนาดเมื่อทิศทาง "ตาม" และ "ข้าม" แยกกันได้ในขี้เลื่อยรูปขอบขนาน - ด้วยการมองเห็นปกติ ซึ่งมักจะสอดคล้องกับขนาดที่ด้านที่ใหญ่ที่สุดตั้งแต่ 0.05–0.1 มม. ขึ้นไป กล่าวคือ ขี้เลื่อยดังกล่าวอย่างน้อยหนึ่งขนาดมีขนาดใหญ่กว่า 50 .. 100 ไมโครเมตร

ฝุ่นเหล็กที่เลือกจะเต็มไปด้วยของเหลวที่ทำให้โลหะเปียกได้ดี นี่อาจเป็นน้ำธรรมดา - ควรอิ่มตัวด้วยสารลดแรงตึงผิว เช่น สบู่หรือสารซักฟอกอื่น ๆ (โฟมเป็นอันตรายที่นี่ ดังนั้นควรมีขนาดเล็กที่สุด!) แต่เพื่อหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนอย่างรวดเร็วของอนุภาคฝุ่นเหล็ก ซึ่งสามารถ "กิน" พวกมันได้ภายในสองสามวัน จะเป็นการดีกว่าถ้าใช้น้ำมันเครื่องเหลวสำหรับเหล็กกล้า ของใช้ในครัวเรือนค่อนข้างเหมาะสม - ใช้สำหรับหล่อลื่นจักรเย็บผ้า หรือคุณสามารถใช้น้ำมันเบรกที่คงคุณสมบัติไว้ได้ในช่วงอุณหภูมิที่กว้างมาก อย่างไรก็ตาม ควรจำไว้ว่าน้ำมันเบรกดูดความชื้นได้มาก (แม้ว่าจะไม่ได้มีความสำคัญที่นี่) และในภาชนะเปิด เศษส่วนที่ระเหยได้ระเหยออกไป ซึ่งไม่มีประโยชน์ต่อสุขภาพเลย - ดังนั้นจึงเป็นการดีกว่าที่จะ ทำงานกับมันในที่อากาศถ่ายเทได้ดีหรือในที่โล่ง

ความเข้มข้นของฝุ่นเหล็กในของเหลวจะต้องอยู่ในด้านหนึ่งไม่สูงเกินไปเพื่อให้ของเหลวไม่หนาและหนืดเกินไปและในทางกลับกันไม่ต่ำเกินไปมิฉะนั้นการเคลื่อนที่ของอนุภาคแม่เหล็กจะไม่ สามารถกักเก็บของเหลวในปริมาตรใด ๆ ที่เห็นได้ชัดเจน คัดเลือกโดยสังเกตจากการค่อยๆ เติมขี้เลื่อยลงในของเหลว ผสมให้ละเอียดและตรวจสอบด้วยแม่เหล็ก เป็นการดีกว่าที่จะปล่อยให้ของเหลวพื้นฐานมากเกินไปเล็กน้อยกว่าที่จะได้รับข้อบกพร่องเนื่องจากในกรณีหลังการเคลื่อนไหวของสารที่เกิดขึ้นจะลดลงอย่างเห็นได้ชัดมาก

การเคลื่อนที่ของอนุภาคของของไหลแม่เหล็กดังกล่าวถูกกำหนดโดยแรงที่ทำให้โลหะเปียกด้วยของเหลว ซึ่ง "แยก" อนุภาคโลหะออกจากกันและทำให้แน่ใจได้ถึงการเคลื่อนที่ที่ค่อนข้างอิสระ สารลดแรงตึงผิว (สารลดแรงตึงผิว) ทำให้พื้นผิวของฝุ่นละอองเปียกยิ่งขึ้นไปอีก ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงถูกนำมาใช้ในสูตร "มืออาชีพ" ในสนามแม่เหล็กแรงสูง แรงดึงดูดซึ่งกันและกันของอนุภาคอาจมีแรงเกินกว่าการทำให้เปียก จากนั้นอนุภาคจะเริ่มสัมผัสกันโดยตรง และของเหลวจะ "แข็งตัว" กลายเป็นเหมือนทรายเปียก ค่าเฉพาะของความแรงวิกฤตของสนามแม่เหล็กขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางแม่เหล็กของโลหะที่ใช้ และแรงที่ทำให้โลหะเปียกด้วยของเหลวพื้นฐานหรือสารลดแรงตึงผิว ตลอดจนอุณหภูมิของของเหลวและขนาดของ อนุภาคโลหะ (อนุภาคขนาดใหญ่ “เกาะติดกัน” เร็วขึ้น เนื่องจากพวกมันมีพื้นที่ผิวจำเพาะต่อหน่วยมวลน้อยกว่า นอกจากนี้ ขี้เลื่อยขนาดใหญ่จะตกตะกอนที่ด้านล่างได้อย่างง่ายดาย ในขณะที่อนุภาคฝุ่นขนาดเล็กโดยเฉพาะสามารถคงไว้ซึ่งการระงับโดยการเคลื่อนที่ของบราวเนียนของ โมเลกุลของของเหลวพื้นฐาน) เมื่อเอาสนามแม่เหล็กออก การเคลื่อนที่ของของเหลวจะกลับคืนมาหากการทำให้เป็นแม่เหล็กที่เหลือไม่ใหญ่เกินไป

สุดท้ายต้องบอกว่าของเหลวแม่เหล็กจากฝุ่นเหล็กไม่เพียงมีความหนามาก แต่ยังมีคุณสมบัติการเสียดสีสูง ดังนั้นจึงเป็นปัญหาในการปั๊มผ่านท่อใดๆ แต่อาจทำให้ตลับลูกปืนและพื้นผิวการทำงานของปั๊มเสียหายได้ง่าย สูบ (ประเภทปั๊มที่เหมาะสมคือปั๊มดิสเพลสเมนต์เกียร์คล้ายกับปั๊มน้ำมันในเครื่องยนต์รถยนต์) การขัดถูจะลดลงอย่างมากหากระยะห่างระหว่างชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ร่วมกันเกินขนาดของอนุภาคที่ใหญ่ที่สุดอย่างน้อยหนึ่งเท่าครึ่งถึงสองเท่า ในสถานการณ์เช่นนี้ วัสดุคู่หนึ่ง "โลหะแข็ง - พลาสติกยืดหยุ่นที่ทนทาน" มีความทนทานต่อการสึกหรอสูง พลาสติกควรมีความยืดหยุ่นพอดี เช่น ยางแข็งหรือฟลูออโรเรซิ่น แต่ไม่แข็งเท่ากับข้อความหรืออีโบไนต์ (และแน่นอนว่าต้องทนต่อสารเคมีกับของเหลวพื้นฐาน)

อย่างไรก็ตาม ในหลายกรณี คุณลักษณะเหล่านี้ของ "ของไหลแม่เหล็ก" ไม่ใช่พื้นฐาน และผลกระทบมากมายก็ปรากฏในลักษณะเดียวกับในของเหลวแม่เหล็ก "ของจริง" โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แม่เหล็กที่ถูกกดลงไปที่ด้านล่าง หลังจากที่ถูกปล่อยออกมา จะลอยตัวไปยังศูนย์กลางของของเหลวได้สำเร็จ แม้หลายนาทีหลังจากการสะสมของอนุภาคแม่เหล็กเสร็จสิ้น (อย่างไรก็ตาม ในของเหลวที่ตกตะกอน การขึ้นนี้อาจใช้เวลาหลายนาทีหรือกระทั่ง ชั่วโมง). ในทางตรงกันข้าม หากวางแม่เหล็กตัวเดียวกันไว้บนพื้นผิว แม่เหล็กก็จะจมลง และพุ่งเข้าหาศูนย์กลางของของเหลวอีกครั้ง (ให้แม่นยำยิ่งขึ้นไปยังจุดศูนย์กลางของพื้นที่ที่มีอนุภาคโลหะครอบครอง)

และข้อสังเกตสุดท้าย การสั่นไหวหรือการแตะเบา ๆ ที่ผนังของเรือช่วยเพิ่มความคล่องตัวของ "สารละลาย" ได้อย่างมาก หากคุณไม่รู้สึกอยากจับมือ แหล่งกำเนิดของการสั่นสะเทือนที่อ่อนแอจะทำได้ - จนถึงลำโพงซับวูฟเฟอร์ซึ่งคุณต้องใช้สัญญาณความถี่ต่ำอันทรงพลัง (แม้ว่าเพื่อนร่วมบ้านอาจไม่ชอบมันมากนัก)! ใน "แท่นสั่นสะเทือน" อย่างกะทันหันเช่นนี้ "สารละลาย" ที่ตกลงและไม่ใช้งานก็แสดงให้เห็นถึงความลื่นไหลที่ดี ♦

เฟอโรฟลูอิด - มันคืออะไรและทำอย่างไรจึงจะทำเฟอร์โรฟลูอิดด้วยตัวเอง

สำหรับคนที่อยู่ห่างไกลจากการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่บอกลาฟิสิกส์หรือเคมีที่โรงเรียน หลายสิ่งหลายอย่างดูไม่ปกติ ในชีวิตประจำวัน เช่น เครื่องใช้ไฟฟ้า เราไม่ได้คิดไปเองว่ามันทำงานอย่างไร โดยเอาประโยชน์จากอารยธรรมไปเปล่าๆ แต่เมื่อพูดถึงสิ่งที่อยู่เหนือการรับรู้ในชีวิตประจำวัน แม้แต่ผู้ใหญ่ก็ยังรู้สึกทึ่งเหมือนเด็ก และเริ่มเชื่อในปาฏิหาริย์

นอกจากเวทมนตร์แล้ว เราจะสามารถอธิบายปรากฏการณ์ของรูปร่างสามมิติ ดอกไม้ และปิรามิด รูปภาพมหัศจรรย์ที่แทนที่กันและกันจากของเหลวที่ดูเหมือนธรรมดาได้อย่างไร แต่มันไม่ใช่เวทมนตร์ วิทยาศาสตร์ให้เหตุผลกับสิ่งที่เกิดขึ้น

เรากำลังพูดถึงเฟอร์โรฟลูอิด ซึ่งเป็นระบบคอลลอยด์ที่ประกอบด้วยน้ำหรือตัวทำละลายอินทรีย์อื่นๆ ที่มีอนุภาคแมกนีไทต์ที่เล็กที่สุด และวัสดุใดๆ ที่มีธาตุเหล็ก ขนาดของมันเล็กมากจนยากที่จะจินตนาการ พวกมันบางกว่าเส้นผมมนุษย์ถึงสิบเท่า! ตัวบ่งชี้ขนาดด้วยกล้องจุลทรรศน์ดังกล่าวช่วยให้สามารถกระจายอย่างสม่ำเสมอในตัวทำละลายโดยใช้การเคลื่อนที่ด้วยความร้อน

ในขณะนี้ แม้จะไม่มีอิทธิพลจากภายนอก แต่ของเหลวกลับนิ่งราวกับกระจก แต่มีเพียงผู้เดียวเท่านั้นที่จะนำสนามแม่เหล็กตรงไปยัง "กระจก" นี้ และมันก็มีชีวิตขึ้นมา โดยแสดงให้ผู้ชมเห็นภาพสามมิติอันน่าทึ่ง: ดอกไม้วิเศษบานสะพรั่ง ร่างที่เคลื่อนไหวเติบโตบนพื้นผิว เปลี่ยนแปลงภายใต้อิทธิพลของสนาม

ขึ้นอยู่กับความแรงและทิศทางของสนามแม่เหล็ก รูปภาพจะเปลี่ยนต่อหน้าต่อตาเรา จากแสง ระลอกคลื่นที่แทบจะสังเกตไม่เห็นที่ปรากฏบนพื้นผิวของของเหลว ผ่านเข็มและยอดที่เปลี่ยนความคมชัดและความลาดเอียง และเติบโตเป็นดอกไม้และต้นไม้

ความสามารถในการสร้างภาพสีโดยใช้แสงช่วยทำให้ผู้สังเกตหลงใหลอย่างแท้จริงเผยให้เห็นโลกที่ไม่รู้จักต่อหน้าเขา

น่าเสียดายที่อนุภาคโลหะแม้ว่าจะถูกเรียกว่าเฟอร์โรแมกเนติก แต่ก็ไม่ใช่เฟอร์โรแมกเนติกในความหมายที่สมบูรณ์ เนื่องจากไม่สามารถคงรูปร่างที่เกิดขึ้นหลังจากการหายตัวไปของสนามแม่เหล็ก เพราะพวกเขาไม่มีแรงดึงดูดของตัวเอง ในเรื่องนี้การใช้การค้นพบนี้ซึ่งไม่ได้ใหม่ทั้งหมด - ถูกสร้างขึ้นโดย American Rosenzweig เมื่อกลางศตวรรษที่ผ่านมาไม่พบการนำไปใช้อย่างกว้างขวาง

วิธีทำและเฟอร์โรฟลูอิดใช้ที่ไหน?

มีการใช้เฟอร์โรฟลูอิดในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ในอุตสาหกรรมยานยนต์ และฉันอยากจะเชื่อว่าการใช้อย่างแพร่หลายของเฟอร์โรฟลูอิดอยู่ไม่ไกล และด้วยการพัฒนาของนาโนเทคโนโลยี พวกเขาจะมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย ในระหว่างนี้ การแสดงนี้ส่วนใหญ่จะเป็นเรื่องสนุกสำหรับผู้ชมที่ชื่นชม

รูปภาพสามมิติทำให้คุณติดตามพวกเขาด้วยลมหายใจสั้นลง สงสัยว่านี่เป็นภาพตัดต่อหรือไม่ และมองหาคำอธิบายว่าเกิดอะไรขึ้น อย่างน้อยก็บนอินเทอร์เน็ต ใครจะไปรู้ บางทีอาจเป็นเด็กชายตัวเล็ก ๆ ที่ทุกวันนี้มองดูโลหะ "มีชีวิต" และสีและตัวเลขโดยอ้าปากของเขา พรุ่งนี้จะพบแอปพลิเคชั่นใหม่ที่เป็นพื้นฐานสำหรับปรากฏการณ์นี้ ทำให้เกิดการปฏิวัติในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี แต่นี่คือพรุ่งนี้ แต่สำหรับตอนนี้ - ดูและสนุก!

สิ่งที่เหลือเชื่อคือ นี่คือฟิสิกส์เชิงภาพ คุณต้องแสดงการทดลองดังกล่าวที่โรงเรียนให้นักเรียนเห็น แนะนำพวกเขาให้รู้จักกับวิทยาศาสตร์ผ่านการทดลองด้วยภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณสามารถทำของเหลวดังกล่าวได้ที่บ้าน!

แน่นอนว่าเราจะมีครูนักเคมี - ฉันจะไม่ข้ามบทเรียนเดียว! ใช่ ฉันจะสมัครเรียนวิชาเลือกและโปรแกรมหลังเลิกเรียน ถ้าเพียงเพื่อทำการทดลองและการทดลองดังกล่าว!

มันดูดีมาก ในยุโรปยุคกลางสำหรับสิ่งนี้ เห็นได้ชัดว่าพวกเขาถูกเผาบนเสา ราวกับเป็นพวกนอกรีตและพ่อมด!

เฟอร์โรฟลูอิดเป็นของเหลวที่มีขั้วอย่างแรงเมื่อมีสนามแม่เหล็ก

การทดลองกับเฟอร์โรฟลูอิด

Ferrofluids ใช้ในการผลิตฮาร์ดไดรฟ์ มันถูกนำไปใช้กับเพลาหมุนของแผ่นดิสก์จึงป้องกันไม่ให้เศษซากจากภายนอก

VF ยังใช้ในทวีตเตอร์เพื่อขจัดความร้อนออกจากวอยซ์คอยล์และเพื่อลดเสียงสะท้อน

VF พบการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและการป้องกันประเทศ การแพทย์ ทัศนศาสตร์ อิเล็กทรอนิกส์และวิศวกรรมเครื่องกล และอีกมากมาย

วิธีทำเฟอร์โรฟลูอิดที่บ้าน

• น้ำมัน (ดอกทานตะวัน, เครื่องจักรหรืออื่น ๆ );
• ผงหมึกสำหรับเครื่องพิมพ์เลเซอร์ (ผู้พัฒนาต้องมีอยู่ในองค์ประกอบ)

ต้องผสมส่วนผสมเพื่อให้ได้ของเหลวที่มีความหนาแน่นคล้ายครีมเปรี้ยว

ทำไมไม่ใช้ผงโลหะทันที?

มันจะไม่ไป เพื่อให้บรรลุผลของ "หนาม" ร่างกายจะต้องอยู่ในสภาพของเหลว

สกาย ลองใช้แป้งฝุ่นละเอียดหรือยังคะ?

มีเรซินจำนวนมากในผงหมึกซึ่งจะต้องแยกออกอย่างใด ... โดยทั่วไปผงหมึกไม่ม้วน!

ไม่เป็นไร เพิ่งเลอะห้องน้ำ

ระดับ! นึกถึงของเหลวที่สาดใส่เพลงได้เลย!

ต้องติดแม่เหล็กกับเสาในระยะ 10-20 ซม. แล้วเปิดเสียงดัง

ในที่สุดก็โดนเย็ด! หัวข้อเด็ด!

ฉันทำให้คลาสนี้)))))

ผงหมึกของฉันไม่ทำปฏิกิริยากับแม่เหล็กเลย เกิดอะไรขึ้น?

เห็นได้ชัดว่าคุณมีผงหมึกหนึ่งส่วนประกอบ (มีพลาสติกอยู่หนึ่งชิ้น) คุณต้องซื้อผงหมึกที่มีผู้พัฒนา (ผงโลหะ)

ควรลอง

ใส่ความคิดเห็น ยกเลิกการตอบ

เฟอร์โรฟลูอิดเป็นระบบคอลลอยด์ที่ประกอบด้วยอนุภาคเฟอร์โรแมกเนติกหรือเฟอร์ริแมกเนติกขนาดนาโนเมตรที่แขวนลอยอยู่ในของเหลวพาหะ ซึ่งมักจะเป็นตัวทำละลายอินทรีย์หรือน้ำ เพื่อให้แน่ใจว่าของเหลวดังกล่าวมีความเสถียร อนุภาคเฟอร์โรแมกเนติกจะสัมพันธ์กับสารออกฤทธิ์ที่พื้นผิว (สารลดแรงตึงผิว) ซึ่งสร้างเปลือกป้องกันรอบๆ อนุภาคและป้องกันไม่ให้พวกมันเกาะติดกันเนื่องจากแวนเดอร์วาลส์หรือแรงแม่เหล็ก

เฟอร์โรฟลูอิด:

ของเหลวแม่เหล็กเป็นสารละลายคอลลอยด์ - สารที่มีคุณสมบัติของสสารมากกว่าหนึ่งสถานะ ในกรณีนี้ สถานะทั้งสองคือโลหะแข็งและของเหลวที่บรรจุอยู่ ความสามารถในการเปลี่ยนสถานะภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กทำให้สามารถใช้เฟอร์โรฟลูอิดเป็นสารเคลือบหลุมร่องฟัน สารหล่อลื่น และอาจเปิดการใช้งานอื่นๆ ในระบบเครื่องกลไฟฟ้านาโนในอนาคต

วิธีแรกในการรับของเหลวแม่เหล็ก:

เกือบทุกคนสามารถสร้างของเหลวที่ทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กได้ด้วยมือของพวกเขาเอง โดยไม่ต้องใช้รีเอเจนต์ใดๆ และในเวลาเพียงไม่กี่นาที . แน่นอนว่าคุณภาพของมันแย่กว่าที่ได้จากวิธีการทางเคมีอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งความสอดคล้องของผลิตภัณฑ์กลายเป็นสิ่งที่เรียกว่าไม่ใช่ "ของเหลว" แต่เป็น "สารละลาย" ยิ่งไปกว่านั้น เวลาในการสะสมของอนุภาคแม่เหล็กนั้นค่อนข้างสั้น - โดยปกติจะใช้เวลาหลายวินาทีถึงหลายนาที แต่ไม่มีเคมีและเทคโนโลยีที่แปลกใหม่ มีเพียงการกลั่นกรองและผสม ในการทำ "สารละลายแม่เหล็ก" คุณเพียงแค่ต้องรวบรวมตะไบเหล็กขนาดเล็กตามจำนวนที่ต้องการ . ยิ่งละเอียดยิ่งดีจึงเหมาะสมที่สุดคือฝุ่นเหล็กที่เหลืออยู่หลังจากการทำงานของ "เครื่องบด" หรือหินลับ

ฝุ่นถูกรวบรวมโดยแม่เหล็ก (ไม่แรงเกินไป - ไม่มากพอที่จะป้องกันการดึงดูดของแม่เหล็กตกค้างขนาดใหญ่ แต่เพื่อให้ตะไบเหล็กไม่มีแนวโน้มว่าจะมีความเข้มข้นสูงและมีฝุ่นที่ไม่ใช่แม่เหล็กติดตัวไปด้วย)

จากนั้นจึงกรองสิ่งสกปรกและเศษส่วนขนาดใหญ่โดยใช้ผ้าบนหนังสือพิมพ์ . ยิ่งผ้ามีความหนาแน่นมากเท่าไร ฝุ่นที่ร่อนก็จะยิ่งละเอียดมากขึ้นเท่านั้น แต่จะใช้เวลาเขย่าถุงนานขึ้น

ฉันเน้นย้ำอีกครั้ง - อนุภาคเหล็กควรมีขนาดเล็กที่สุด เพื่อให้ได้ฝุ่นเหล็กละเอียด ควรใช้ล้อเจียรเนื้อละเอียด (ขัดมัน) เพื่อเป็นแนวทาง เราสามารถนำเสนอสิ่งต่อไปนี้ - เมื่อมองด้วยตาเปล่า เป็นไปไม่ได้ที่จะระบุรูปร่างของอนุภาคฝุ่น เพราะพวกมันดูเหมือนจุดเล็กๆ บนกระดาษสีขาว หากรูปร่างของขี้เลื่อยสามารถแยกแยะได้อย่างชัดเจน (ด้วยการมองเห็นปกติ ซึ่งมักจะสอดคล้องกับขนาดตั้งแต่ 0.1-0.3 มม. ขึ้นไป) ขี้เลื่อยดังกล่าวมีขนาดใหญ่เกินไป พวกมันจะตกลงมาอย่างรวดเร็วและแทบจะเคลื่อนที่ไม่ได้!

รูปที่ 1 - ตะไบเหล็กและแม่เหล็ก

ฝุ่นเหล็กที่เลือกจะเต็มไปด้วยของเหลวที่ทำให้โลหะเปียกได้ดี นี่อาจเป็นน้ำธรรมดา - ควรอิ่มตัวด้วยสารลดแรงตึงผิว เช่น สบู่หรือสารซักฟอกอื่น ๆ (โฟมเป็นอันตรายที่นี่ ดังนั้นควรมีขนาดเล็กที่สุด!)

แต่! เพื่อหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนอย่างรวดเร็วของอนุภาคฝุ่นเหล็ก ซึ่งสามารถ "กิน" พวกมันได้ภายในสองสามวัน ควรใช้น้ำมันเครื่องเหลวสำหรับเหล็ก . ของใช้ในครัวเรือนค่อนข้างเหมาะสม - ใช้สำหรับหล่อลื่นจักรเย็บผ้า

ความเข้มข้นของฝุ่นเหล็กในของเหลวจะต้องอยู่ในด้านหนึ่งไม่สูงเกินไปเพื่อให้ของเหลวไม่หนาและหนืดเกินไปและในทางกลับกันไม่ต่ำเกินไปมิฉะนั้นการเคลื่อนที่ของอนุภาคแม่เหล็กจะไม่ สามารถกักเก็บของเหลวในปริมาตรใด ๆ ที่เห็นได้ชัดเจน คัดเลือกโดยสังเกตจากการค่อยๆ เติมขี้เลื่อยลงในของเหลว ผสมให้ละเอียดและตรวจสอบด้วยแม่เหล็ก . มันจะดีกว่าที่จะได้รับของเหลวพื้นฐานมากเกินไปเล็กน้อยกว่าการขาดของมันเนื่องจากในกรณีหลังการเคลื่อนไหวของสารที่เกิดขึ้นจะลดลงอย่างเห็นได้ชัดมาก

ค่าเฉพาะของความแรงวิกฤตของสนามแม่เหล็กขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางแม่เหล็กของโลหะที่ใช้ และค่าความแรงของการเปียกของโลหะด้วยของเหลวพื้นฐานหรือสารลดแรงตึงผิว ตลอดจนอุณหภูมิของของเหลวและขนาด ของอนุภาคโลหะ เมื่อเอาสนามแม่เหล็กออก การเคลื่อนที่ของของเหลวจะกลับคืนมาหากการทำให้เป็นแม่เหล็กที่เหลือไม่ใหญ่เกินไป

วิธีที่สองในการทำของเหลวแม่เหล็ก:

ของเหลวแม่เหล็กสามารถทำได้ง่ายยิ่งขึ้น มีผงหมึกแม่เหล็กไดอิเล็กทริก (ผงหมึก DM) สำหรับเครื่องพิมพ์เลเซอร์ DM-Toner เป็นสารที่ประกอบด้วยเรซินและเหล็กออกไซด์ที่เป็นแม่เหล็ก ในกรณีนี้ สามารถจ่ายสารลดแรงตึงผิวได้

สำหรับผงหมึกแม่เหล็ก 50 มล. คุณต้องใช้น้ำมันพืชบริสุทธิ์มาก 2 ช้อนโต๊ะ

ผสมผงหมึกกับน้ำมันอย่างทั่วถึง เท่านี้ของเหลวแม่เหล็กก็พร้อมแล้ว

ป.ล. ฉันพยายามแสดงให้ชัดเจนและอธิบายเคล็ดลับที่ไม่ยุ่งยาก ฉันหวังว่าอย่างน้อยบางสิ่งบางอย่างจะเป็นประโยชน์กับคุณ แต่นั่นไม่ใช่ทั้งหมดที่จะประดิษฐ์ได้ ดังนั้นไปศึกษาเว็บไซต์กันเลย

เป็นเวลา 52 ปีแล้วที่พนักงานของ NASA Steve Papell ได้คิดค้น ferrofluid เขาแก้ไขปัญหาที่เฉพาะเจาะจงมาก: วิธีบังคับให้ของเหลวในถังเชื้อเพลิงจรวดเข้าใกล้รูที่ปั๊มสูบเชื้อเพลิงเข้าไปในห้องเผาไหม้ภายใต้สภาวะไร้น้ำหนัก ในตอนนั้นเองที่ Papell ได้คิดค้นวิธีแก้ปัญหาที่ไม่สำคัญ - เพื่อเพิ่มสารแม่เหล็กบางชนิดลงในเชื้อเพลิงเพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของเชื้อเพลิงในถังโดยใช้แม่เหล็กภายนอก นี่คือที่มาของเฟอร์โรฟลูอิด

Papel ใช้แม่เหล็ก (Fe 3 O 4) เป็นสารแม่เหล็กซึ่งเขาบด (บดในส่วนผสมของกรดโอเลอิก) เป็นเวลาหลายวันโดยใช้เทคโนโลยีพิเศษ ได้สารแขวนลอยคอลลอยด์ที่เสถียรซึ่งมีอนุภาคขนาดเล็กของแมกนีไทต์ 0.1-0.2 ไมครอนในขนาดที่เสถียร กรดโอเลอิกในระบบนี้มีบทบาทเป็นตัวปรับพื้นผิว ซึ่งป้องกันไม่ให้อนุภาคแมกนีไทต์เกาะติดกัน สิทธิบัตร S. Papella US 3215572 A (ของเหลวแม่เหล็กความหนืดต่ำที่ได้จากการแขวนลอยคอลลอยด์ของอนุภาคแม่เหล็ก) เปิดอยู่และสามารถดูได้ทางอินเทอร์เน็ต องค์ประกอบแบบคลาสสิกของเฟอร์โรฟลูอิดคือ 5% (โดยปริมาตร) ของอนุภาคแม่เหล็ก, 10% ของสารปรับสภาพพื้นผิว (กรดโอเลอิก ซิตริกหรือโพลิอะคริลิก ฯลฯ) ส่วนที่เหลือเป็นตัวทำละลายอินทรีย์ รวมทั้งน้ำมันเหลว

ความสนใจในของเหลวแม่เหล็กได้ฟื้นคืนชีพขึ้นมาในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และวันนี้พวกเขาได้พบการใช้งานหลายอย่างแล้ว หากของเหลวดังกล่าวถูกนำไปใช้กับแม่เหล็กนีโอไดเมียม แม่เหล็กจะเลื่อนเหนือพื้นผิวโดยมีความต้านทานน้อยที่สุด กล่าวคือ แรงเสียดทานจะลดลงอย่างรวดเร็ว บนพื้นฐานของของไหลเฟอร์โรแมกเนติกในสหรัฐอเมริกา สารเคลือบดูดซับเรดาร์ถูกสร้างขึ้นสำหรับเครื่องบิน และผู้สร้าง Ferrari ที่มีชื่อเสียงก็ใช้ของเหลวจากสนามแม่เหล็กในระบบช่วงล่างของรถยนต์ โดยการใช้แม่เหล็ก ผู้ขับขี่สามารถทำให้ระบบกันสะเทือนแข็งขึ้นหรือนุ่มลงได้ทุกเมื่อ และนี่เป็นเพียงตัวอย่างบางส่วนเท่านั้น

ของเหลวแม่เหล็กเป็นวัสดุที่น่าทึ่ง มันคุ้มค่าที่จะวางไว้ในสนามแม่เหล็กเนื่องจากอนุภาคแม่เหล็กที่แยกจากกันถูกรวมเข้าด้วยกันและเรียงตามแนวแรงของสนามกลายเป็นสารที่เป็นของแข็งอย่างสมบูรณ์ วันนี้มีการแสดงมายากลด้วยของเหลวแม่เหล็กซึ่งเมื่อสัมผัสกับแม่เหล็กจะกลายเป็นเม่นหรือกระบองเพชรไร้ที่ติในแง่ของสมมาตรจะแสดงในรายการบันเทิงมากมาย แน่นอนคุณสามารถซื้อเฟอร์โรฟลูอิดได้ แต่การทำด้วยตัวเองนั้นน่าสนใจกว่ามาก

เราเขียนเกี่ยวกับวิธีการรับของเหลวแม่เหล็กที่แข็งตัวด้วยตัวเองซึ่งจะช่วยให้คุณสามารถตรวจสอบโครงสร้างที่เกิดจากอนุภาคแม่เหล็กภายใต้กล้องจุลทรรศน์ (เคมีและชีวิต, 2015, ฉบับที่ 11) และนี่คือสูตรอื่นสำหรับของเหลวแม่เหล็กแบบโฮมเมด . ใช้โทนเนอร์เครื่องพิมพ์เลเซอร์ 50 มล. ผงนี้ประกอบด้วยแมกนีไทต์อย่างน้อย 40% ซึ่งมีขนาดอนุภาค 10 นาโนเมตรหรือน้อยกว่า ผงหมึกยังจำเป็นต้องมีตัวปรับพื้นผิวเพื่อไม่ให้อนุภาคนาโนเกาะติดกัน ในโทนเนอร์ 50 มล. ให้เติมน้ำมันพืช 30 มล. (สองช้อนโต๊ะ) แล้วคลุกเคล้าให้เข้ากัน ไม่ต้องเสียเวลาสำหรับขั้นตอนนี้ คุณจะได้ของเหลวที่เป็นเนื้อเดียวกันสีดำคล้ายกับครีมเปรี้ยว ตอนนี้เทลงในภาชนะแก้วแบนที่มีด้านข้างเพื่อให้ความหนาของชั้นอย่างน้อยหนึ่งเซนติเมตร นำแม่เหล็กมาอยู่ใต้ก้นภาชนะ และในที่นี้ เม่นแข็งจะปรากฏในของเหลวทันที สามารถเคลื่อนย้ายด้วยแม่เหล็ก หากคุณนำแม่เหล็กไปที่พื้นผิวของของเหลวหรือด้านข้าง ของเหลวจะพุ่งเข้าหาแม่เหล็กอย่างแท้จริง ดังนั้นควรระมัดระวัง เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ คุณสามารถใส่ของเหลวแม่เหล็กในขวดแก้วทรงกรวยขนาดเล็ก เติมครึ่งทางหรือน้อยกว่านั้นเล็กน้อย เอียงขวดเพื่อให้ชั้นของเหลวก่อตัวตามผนัง และถือแม่เหล็กไว้ใกล้กับแก้ว

ความสำเร็จขึ้นอยู่กับความแรงของแม่เหล็ก (คุณสามารถซื้อแม่เหล็กนีโอไดเมียมขนาดเล็กได้ในร้านค้า) และคุณภาพของผงหมึก ในกรณีหลังคุณต้องแน่ใจว่ามีผงแม่เหล็ก