Goopy GIF Je kunt niet wegkijken van dit betoverende experiment

Terwijl een reeks goopy-platforms een bout naar beneden klimmen in een betoverende GIF die op Reddit is gepost, lijkt het bijna alsof Mario van de ene naar de andere moet springen.

Maar dit zijn niet de graphics van de videogames uit 1990, het is het echte leven. De GIF toont een demonstratie van ferrofluid, een suspensie van magnetische deeltjes van nanogrootte in olie. De magnetische deeltjes zijn klein en bedekt met een oppervlakteactieve stof, een substantie zoals zeep die helpt om de deeltjes gelijkmatig door de vloeistof verdeeld te houden, zelfs als ze naast een sterke magneet worden geplaatst, zei Brandon Jackson, een promovendus in mechanica. engineering aan de Michigan Technological University, die toepassingen voor ferrofluids heeft bestudeerd.

In de GIF die op Reddit is gepost, en in veel andere soortgelijke demonstraties die te zien zijn op YouTube, Twitter en GIPHY, zorgt een magneet onder de bout voor het magnetische veld. De vloeistof lijnt zich uit met de onzichtbare lijnen van het magnetische veld, wat resulteert in de stekelige look. Oppervlaktespanning houdt de vloeistof bij elkaar. Ondertussen trekt de zwaartekracht de vloeistof door de schroef, wat resulteert in de neerwaartse beweging van de "platforms". [Bekijk meer leuke GIF's voor chemische reacties]

De vorm "is een minimale energie-oplossing tussen de gravitatie-energie, de oppervlaktespanning-energie en de magnetische energie", wat betekent dat de stof de route kiest die de minste hoeveelheid energie vereist, vertelde Jackson. .

In sommige GIF's houdt de demonstrator extra magneten vast, die de vorm van de ferrofluid verder kunnen veranderen, of het als een snuffelende egel over een oppervlak kunnen verplaatsen.

Eigenlijk is het rocket science

NASA-wetenschappers hebben ferrofluids uitgevonden in de jaren zestig toen ze probeerden uit te vinden hoe raketbrandstof efficiënt van een tank naar een motor kon worden verplaatst in een omgeving zonder zwaartekracht. De onderzoekers dachten dat ze, door de brandstof te magnetiseren met kleine ijzeroxidedeeltjes, een magnetisch veld zouden kunnen gebruiken om de brandstof in de motor te zuigen, waarbij ze vervelende gasbellen achterlaten die schade zouden kunnen veroorzaken, volgens het Technology Transfer Program van NASA..

via GIPHY

Drijfgassen met vaste raketten maakten de noodzaak van ferrofluïda in de ruimte overbodig, maar wetenschappers realiseerden zich al snel dat ferrofluïda ook konden worden gebruikt om afdichtingen te vormen om halfgeleiderchips tijdens fabricage te beschermen. Waarschijnlijk is de meest voorkomende industriële toepassing tegenwoordig in luidsprekers, zei Jackson. Ferrofluids worden gebruikt om trillingen in luidsprekercomponenten te dempen om een ​​vervormd geluid te voorkomen.

De toekomst van ferrofluids

Ferrofluids zorgen voor leuke demo's op wetenschappelijke beurzen, maar ze zijn ook het onderwerp van actief onderzoek. Een mogelijke toepassing, zei Jackson, is in de geneeskunde. Sommige wetenschappers hebben ferrofluids beschouwd als een alternatief voor stralingsbehandeling voor kanker, zei hij. De vloeistoffen kunnen in tumoren worden geïnjecteerd en vervolgens worden getrild met een snel wisselend magnetisch veld dat ze zou verwarmen, waardoor de tumor in wezen van binnenuit wordt "gekookt". Straling doodt op dezelfde manier tumorcellen met warmte, maar veroorzaakt schade wanneer het door weefsel gaat op weg naar de kanker. Ferrofluids kunnen op dezelfde manier worden gebruikt om medicijnen op bepaalde weefsels te richten, zei Jackson.

Jackson en zijn collega's hebben een ander gebruik voor ferrofluids in gedachten. Ze bestuderen ferrofluids als zelfassemblerende stuwraketten op kleine satellieten. Traditionele voortstuwingssystemen werken goed op grote satellieten, zei Jackson, maar een toenemend aantal satellieten die in een baan om de aarde worden geschoten, zijn zo groot als mobiele telefoons of schoenendozen. Velen gebruiken elektrospray-stuwraketten, die kleine geëlektrificeerde naalden gebruiken om vloeistofstralen te spuiten om de satelliet voort te stuwen. Maar de stekelige egelvorm die ferrofluids vormen onder invloed van een magnetisch veld kan ook ionenstralen afschieten - een vorm van voortstuwing waarvoor alleen een magneet nodig is, geen precisie-vervaardigde naald.

Origineel artikel over .