Magnit suyuqlikning sehri va sehri shunchaki ajoyib! Har bir inson juda qiyinchiliksiz hayoliy darajada chiroyli naqsh va haykallarni yaratishi mumkin. Bu stressdan xalos bo'lish va boshqalar uchun ajoyib jismoniy o'yinchoq.
Magnit suyuqlikni tayyorlash uchun sizga faqat ikkita komponent kerak bo'ladi: temir kukuni va mashina yoki o'simlik moyi, yaxshisi minimal yopishqoqlik bilan. Siz qilishingiz kerak bo'lgan yagona narsa - ularni birlashtirib, magnitni qo'llang va mo''jiza ro'y beradi. Bularning barchasi juda kulgili, ammo pragmatik dastur ham mavjud. Albatta, va bir nechta! Misol uchun, magnit suyuqlik uzoq vaqtdan beri aylanadigan miller uchun muhr sifatida ishlatilgan, bu mexanizmlarning ishlash muddatini sezilarli darajada oshirishi va shovqin darajasini kamaytirishi mumkin. Bundan tashqari, qochqin bo'lmagan magnit moylash materiallari, magnit amortizatorlar va magnit klapanlar mavjud. Magnit suyuqlik hatto tibbiyotda ham qo'llanilgan. Va, albatta, magnit bo'yoq. Va bu to'liq ro'yxat emas. Ham chiroyli, ham foydali. Xitoy onlayn-do'konida kuchli magnit sotib olishingiz mumkin. Haqida qiziqarli materiallarni o'qing.
Ferrofluidni qanday qilish kerak
Ushbu videoda siz juda chiroyli va qiziqarli eksperimentni ko'rasiz. kimyoviy reaksiya magnit va printerdan olingan siyoh o'rtasida.
munozara
papikslar
Toner bilan shug'ullangan har bir kishi toner "qattiq suv" ekanligini tushunadi. Agar siz kartrijni to'ldirayotganingizda va tasodifan toner shishasini tortib olsangiz, u butun xona bo'ylab tarqalib ketadi; agar kartrijda hatto 0,01 mm teshik bo'lsa, toner shu nanoteshik orqali to'kiladi. Muxtasar qilib aytganda, bu toner dahshatli narsa.
Sergey
siz magnitni olasiz, eski taxtalardan olov yoqasiz, kul magnitga magnitlangan mayda changga to'la, shuning uchun siz eng kichik magnit kukunni olasiz.
Danil Stepanyuk
alex saps toner lazer printerlar uchun mos keladi, siz uni olib, kungaboqar yog'ini olib, aralashtirasiz va siz magnit suyuqlik olasiz. Men yordam berishdan xursandman.
Vitaliy Mixaliuk
Menga juda ko'p (bir-ikki litr) kerak edi va uni bunday hajmda sotib olish qimmatga tushdi. Men ushbu ko'rsatmalardan foydalandim. Men HP dan bir kilogramm fcpc toner topdim (bir vaqtlar men printerlarni to'ldirayotgan edim va u erda shunchaki quti yotardi). Aytgancha, bir nechta toner qutilari bor edi. Qaysi birini ishlatish kerakligi quyidagicha aniqlandi: men shunchaki neodim magnitlarini oldim va ularni bankaga biriktirdim. U katta kuch bilan magnitlangan bo'lsa, uni oldi.
Men kungaboqar yog'ini quydim va aralashtirdim - men xohlagan narsani oldim. Lekin ular bu erda allaqachon to'g'ri yozilgan: siz hech qanday go'zallikka erisha olmaysiz, bundan tashqari, agar u bir muddat o'tirsa, cho'kindi bo'ladi. Va bu ko'p hollarda qabul qilinishi mumkin emas. Mening maqsadlarim uchun u juda yaxshi ishladi, ehtimol - keyinroq men nima qilganimni ko'rsatadigan videoni joylashtiraman.
Ishlab chiquvchi ketmadi. Albatta, u juda kuchli magnitlangani juda ajoyib, neodimiy magnitni qutidan yirtib bo'lmaydi. Ammo donalar juda katta, ular doimo cho'kindi ichiga tushadi va atrofida filmni ushlab turmaydi. Ammo men uni qanday ajratishni hali ham tushunolmadim (ammo, men hatto harakat qilmadim; ehtimol, biror narsa o'ylab topishim mumkin edi).
Uzoq odamga ilmiy kashfiyotlar Maktabda fizika yoki kimyo bilan xayrlashib, ko'p narsalar g'ayrioddiy tuyuladi. Kundalik hayotda, masalan, elektr jihozlaridan foydalanish, biz tsivilizatsiyaning afzalliklarini oddiy deb hisoblab, ular qanday aniq ishlashi haqida o'ylamaymiz. Ammo kundalik idrokdan tashqariga chiqadigan narsa haqida gap ketganda, hatto kattalar ham bolalar kabi hayratda qoladilar va mo''jizalarga ishona boshlaydilar.
Oddiy tuyulgan suyuqlikdan paydo bo'lish hodisasini sehrdan tashqari qanday tushuntirish mumkin? hajmli raqamlar, gullar va piramidalar, bir-birini almashtiradigan sehrli rasmlar? Ammo bu sehr emas, ilm-fan nima bo'layotganini asoslab beradi.
Ferrofluid nima?
Biz ferrofluid haqida gapiramiz - suv yoki magnetitning mayda zarralarini o'z ichiga olgan boshqa organik erituvchi va tarkibida temir bo'lgan har qanday materialdan iborat kolloid tizim. Ularning o'lchamlari shunchalik kichikki, hatto tasavvur qilish qiyin: ular inson sochidan o'nlab marta yupqaroq! Bunday mikroskopik o'lcham ko'rsatkichlari termal harakat yordamida ularni erituvchida teng ravishda taqsimlash imkonini beradi.
Hozircha, tashqi ta'sir bo'lmasa, suyuqlik oynaga o'xshab, xotirjam bo'ladi. Ammo siz ushbu "oyna" ga yo'naltirilgan magnit maydonni olib kelishingiz bilanoq, u tomoshabinga hayratlanarli uch o'lchamli rasmlarni ko'rsatib, jonlanadi: sehrli gullar gullaydi, maydon ta'sirida o'zgarib turadigan harakatlanuvchi figuralar o'sadi.
Ta'sir kuchi va yo'nalishiga qarab magnit maydon, rasmlar ko'z o'ngimizda o'zgaradi - suyuqlik yuzasida paydo bo'ladigan yorug'likdan, zo'rg'a seziladigan to'lqinlardan, ignalar va cho'qqilar orqali aniqlik va qiyaliklarni o'zgartirib, gullar va daraxtlarga aylanadi.
Kuzatuvchini chinakam hayratda qoldiradigan orqa yorug'likdan foydalangan holda rangli rasmlarni yaratish qobiliyati unga noma'lum dunyoni ochib beradi.
Afsuski, metall zarralari ferromagnit deb ataladigan bo'lsa-da har jihatdan ular emas, chunki ular magnit maydon yo'qolganidan keyin hosil bo'lgan shaklni saqlab qololmaydilar. Chunki ular o'zlarining magnitlanishiga ega emaslar. Shu munosabat bilan, bu kashfiyotdan foydalanish, aytmoqchi, mutlaqo yangi emas - u o'tgan asrning o'rtalarida amerikalik Rosenzweig tomonidan qilingan, keng qo'llanilishini topmagan.
Ferromagnit suyuqlik qanday tayyorlanadi va qayerda ishlatiladi?
Ferrofluidlar elektronika va avtomobil sanoatida qo'llaniladi va men ularning keng qo'llanilishi burchakda va nanotexnologiyaning rivojlanishi bilan ular juda keng qo'llanilishiga ishonishni istardim. Ayni paytda, bu, asosan, hayratlanarli odamlar uchun qiziqarli bo'lib, turli xil ko'zoynaklar tomonidan buzilgan.
Uch o'lchovli rasmlar sizni nafasi bilan tomosha qilishga, bu montajmi yoki yo'qligiga shubha qilishga va hech bo'lmaganda Internetda nima bo'layotganiga izoh izlashga majbur qiladi. Kim biladi deysiz, balki bugun og'zini ochib metall "jonli" ranglar va figuralarni tomosha qilayotgan bola ertaga fan va texnologiyada inqilob qilib, ushbu hodisa uchun mutlaqo yangi dastur topadi. Ammo bu ertaga, lekin hozircha tomosha qiling va zavqlaning!
O'tgan asrning 90-yillari boshlarida "Terminator 2" filmi kino ekranlarida chiqdi. Robert Patrik o‘ynagan yopishqoq metalldan yasalgan kiborg qotilining turli qiyofalarni egallash qobiliyati barcha tomoshabinlarni hayratda qoldirdi.
O'sha paytda, professional tarzda yaratilgan kompyuter animatsiyasiga qoyil qolgan holda, biz kiborg qotilining fantastik o'zgarishlarining ta'sirini real sharoitda taqlid qilish mumkinligi haqida o'ylamagan edik.
Ferromagnit suyuqlik harakatlanuvchi haykaltaroshlik kompozitsiyalarini ko'rish imkonini beruvchi materialdir. Barcha moddalar klassikaga tortilishi yoki qaytarilishi mumkin. Ammo ularning ko'pchiligining reaktsiyasi shunchalik zaifki, uni faqat maxsus qurilmalar yordamida aniqlash mumkin. Agar materiallarni tuzilishini buzmasdan va asl xususiyatlarini tubdan o'zgartirmasdan ko'paytirish mumkin bo'lsa, juda yaxshi bo'lardi.
Kimyogarlar bu muammoni hal qilishga aralashib, yaxshi suyuqlikka ega ferromagnit suyuqliklarni yaratganda, hamma narsa o'zgardi. Ular suyuqliklarga kiritilgan eng kichik magnit zarrachalarni olishga muvaffaq bo'lishdi va magnit maydon ta'sirida ular to'planib, cho'kishmadi, balki suyuqlikni "qattiq" holga keltirdi.
Ferromagnit suyuqlik - suvli yoki uglevodorodli muhitda barqarorlashtirilgan, sirt faol moddalar tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan juda kichik zarrachalarning kolloid dispersiyasi. Bunday suyuqliklar bir necha yillar davomida barqaror bo'lib, magnit xususiyatlar bilan birgalikda yaxshi suyuqlikka ega.
Ferromagnit suyuqlik ko'p jihatdan ishlab chiqarilishi mumkin. Jarayon juda oddiy va ikki bosqichdan iborat. Birinchidan, o'lchamlari kolloidga yaqin bo'lgan magnit zarrachalarni olish kerak. Va keyingi qadam ularni suyuq asosda barqarorlashtirishdir.
Imkoniyat mavzusi tadqiqotchilar uchun juda dolzarb bo'lib qolmoqda. amaliy qo'llash bunday suyuqliklar. IN o'tgan yillar chiqindi suvlarni neft mahsulotlaridan olingan bunday suyuqliklar bilan tozalash ustida ishlamoqda. Ushbu jarayonning printsipi - magnit suyuqliklarni kiritish orqali neft mahsulotlarini magnitlash chiqindi suv. Va keyin magnitlangan neft mahsulotlari maxsus tizimlar bilan ajratiladi.
Ferromagnit suyuqlik tibbiyotda ham o'z qo'llanilishini topadi. Masalan, saratonga qarshi dorilar sog'lom hujayralarga zarar etkazadi. Ammo agar siz dori-darmonlarni bunday suyuqlik bilan aralashtirib, bemorning qoniga AOK qilsangiz va o'simta yaqinida magnit qo'ysangiz, aralashma to'g'ri joyga jamlanadi va butun tanaga zarar etkazmaydi.
Mana yana bir misol. Amortizatorlarni ishlab chiqaruvchi kompaniyalar ferromagnit suyuqliklarni amortizatorlariga quyadilar. Ularga ulangan elektromagnit bir zumda suyuqlikni yopishqoq yoki suyuqlik qiladi. Shu tarzda, avtomobilning suspenziyasi o'rnatiladi.
Bunday suyuqliklar ham qiziqarli xususiyatlarga ega. Agar sog'insangiz tovush to'lqini magnitlangan suyuqlik orqali, so'ngra yaqin joylashgan suyuqlikda elektr harakatlantiruvchi kuch paydo bo'ladi. Va yana. Agar siz sovun pufakchalari uchun eritmaga magnit suyuqlik qo'shsangiz, hayratlanarli ishlashga erishasiz.
Ferromagnit suyuqliklar odatda organik erituvchi yoki suv bo'lgan tashuvchi suyuqlikda to'xtatilgan ferromagnit yoki ferromagnit nanometr o'lchamdagi zarrachalardan tashkil topgan kolloid tizimlardir. Bunday suyuqlikning barqarorligini ta'minlash uchun ferromagnit zarralar sirt faol moddasi (sirt faol moddasi) bilan bog'lanib, ushlab turish zarralar atrofida va van der Waals yoki magnit kuchlar tufayli bir-biriga yopishib qolishining oldini olish.
Ferromagnit suyuqliklar:
Magnit suyuqliklar kolloid eritmalar - moddalarning bir nechta holatiga xos xususiyatlarga ega bo'lgan moddalardir. Bunday holda, ikkita holat qattiq metall va uning tarkibidagi suyuqlikdir. Magnit maydon ta'sirida holatni o'zgartirish qobiliyati ferromagnit suyuqliklarni plomba, moylash materiallari sifatida ishlatishga imkon beradi va kelajakda nanoelektromexanik tizimlarda boshqa ilovalarni ham ochishi mumkin.
Magnit suyuqlikni olishning birinchi usuli:
Deyarli har bir kishi o'z qo'llari bilan magnit maydonga ta'sir qiluvchi suyuqlikni yaratishi mumkin - hech qanday reagentlarsiz va bir necha daqiqada . Albatta, uning sifati kimyoviy jihatdan olinganidan sezilarli darajada yomonroq. Xususan, mahsulotning mustahkamligi shundan iboratki, uni "suyuqlik" emas, balki "atala" deb atash mumkin. Magnit zarrachalarning cho'kish vaqti juda qisqa - odatda bir necha soniyadan bir necha daqiqagacha. Lekin kimyo yoki ekzotik texnologiyalar yo'q, faqat elakdan o'tkazish va aralashtirish. "Magnit atala" ni tayyorlash uchun siz kerakli miqdordagi kichik po'latdan yasalgan qoziqlarni to'plashingiz kerak . Qanchalik nozik bo'lsa, shuncha yaxshi bo'ladi, shuning uchun maydalagich yoki o'tkirlashtiruvchi bilan ishlagandan keyin qolgan po'lat chang eng mos keladi.
Chang magnit bilan yig'iladi (juda kuchli emas - katta qoldiq magnitlanishning oldini olish uchun emas, balki temir parchalari unga shunchalik intensiv moyil bo'lmasligi va ular bilan kamroq magnit bo'lmagan changni olib yurishi uchun).
Keyin, axloqsizlik va katta fraktsiyalarni filtrlash uchun uni gazetadagi mato orqali yig'ish mumkin . Mato qanchalik zich bo'lsa, elakdan o'tgan chang shunchalik nozik bo'ladi, lekin siz sumkani uzoqroq silkitishingiz kerak bo'ladi.
Yana bir bor ta'kidlayman - po'lat zarralari imkon qadar kichik bo'lishi kerak. Nozik po'lat changni olish uchun nozik taneli (tugatish) silliqlash g'ildiragidan foydalaning. Qo'llanma sifatida biz quyidagilarni taklif qilishimiz mumkin: yalang'och ko'z bilan qaraganda, chang zarralarining shaklini aniqlab bo'lmaydi, oq qog'ozda ular mayda nuqta kabi ko'rinadi. Agar talaşning shakli aniq ko'rinadigan bo'lsa (normal ko'rish bilan bu odatda 0,1-0,3 mm yoki undan ortiq o'lchamlarga to'g'ri keladi), unda bunday talaş juda katta, ular juda tez joylashadi va deyarli harakatsiz bo'ladi!
Shakl No 1 - Temir parchalari va magnit Tanlangan po'lat chang metallni yaxshi namlaydigan suyuqlik bilan to'ldiriladi. Bu oddiy suv bo'lishi mumkin - tercihen sirt faol moddalar bilan to'yingan, ya'ni sovun yoki boshqa yuvish vositasi(bu erda ko'piklanish zararli, shuning uchun imkon qadar kamroq bo'lishi kerak!).
Lekin! Bir necha kun ichida ularni oddiygina "eyishi" mumkin bo'lgan temir chang zarralarining tez korroziyasini oldini olish uchun po'lat uchun suyuq mashina moyidan foydalangan ma'qul. . Uy-ro'zg'or buyumlari juda mos keladi - tikuv mashinalarini moylash uchun ishlatiladigan narsa.
Suyuqlikdagi po'lat changining konsentratsiyasi, bir tomondan, suyuqlik juda qalin va yopishqoq bo'lib qolmasligi uchun juda yuqori bo'lmasligi kerak, boshqa tomondan, juda past bo'lmasligi kerak, aks holda magnit zarrachalarning harakati bo'lmaydi. u bilan har qanday sezilarli hajmdagi suyuqlikni olib yurishga qodir. Suyuqlikka asta-sekin talaş qo'shib, yaxshilab aralashtirish va magnit bilan tekshirish orqali eksperimental ravishda tanlanadi. . Asosiy suyuqlikning etishmasligidan ko'ra ozgina ortiqcha olish yaxshiroqdir, chunki ikkinchi holatda hosil bo'lgan moddaning harakatchanligi sezilarli darajada kamayadi.
Kritik magnit maydon kuchining o'ziga xos qiymati ikkalasiga ham bog'liq magnit xususiyatlari ishlatiladigan metall va metallni asosiy suyuqlik yoki sirt faol moddasi bilan namlash kuchi, shuningdek suyuqlikning harorati va metall zarrachalarining o'lchami. Magnit maydon olib tashlanganda, qoldiq magnitlanish juda katta bo'lmasa, suyuqlikning harakatchanligi tiklanadi.
Magnit suyuqlik qilishning ikkinchi usuli:
Magnit suyuqlikni yanada osonroq qilish mumkin. Lazerli printerlar uchun dielektrik magnit tonerlar (DM tonerlar) mavjud. DM-Toner qatron va magnitlangan temir oksididan tashkil topgan moddadir. Bunday holda siz sirt faol moddalarsiz qilishingiz mumkin.
50 ml magnit toner uchun siz 2 osh qoshiq juda toza o'simlik yog'ini olishingiz kerak.
Tonerni moy bilan yaxshilab aralashtiring, hammasi - magnit suyuqlik tayyor.
P.S.: Men qiyin bo'lmagan maslahatlarni aniq ko'rsatishga va tasvirlashga harakat qildim. Umid qilamanki, hech bo'lmaganda biror narsa siz uchun foydalidir. Ammo bu tasavvur qilish mumkin bo'lgan hamma narsa emas, shuning uchun saytni o'rganing
Oradan 52 yil o'tdi NASA xodimi Stiv Papell ferrofluidni ixtiro qildi. U juda aniq bir muammoni hal qilardi: vaznsizlik sharoitida raketaning yonilg'i bakidagi suyuqlikni nasos yonish kamerasiga yonilg'i quyadigan teshikka qanday majburlash kerak. Aynan o'sha paytda Papell oddiy bo'lmagan yechimni o'ylab topdi - tashqi magnit yordamida tankdagi yoqilg'ining harakatini boshqarish uchun yoqilg'iga qandaydir magnit modda qo'shdi. Shunday qilib, ferromagnit suyuqlik paydo bo'ldi.
Papell magnit modda sifatida magnetitdan (Fe 3 O 4) foydalangan, uni maxsus texnologiya yordamida (oleyk kislotasi aralashmasida maydalangan) ko'p kunlar davomida maydalagan. Natijada barqaror kolloid suspenziya hosil bo'ldi, unda 0,1-0,2 mikron o'lchamdagi magnetitning mayda zarralari barqaror mavjud edi. Ushbu tizimdagi oleyk kislota sirtni o'zgartiruvchi rolni o'ynadi, bu esa magnetit zarralarini bir-biriga yopishib olishiga to'sqinlik qildi. S. Papella patenti US 3215572 A (Magnit zarrachalarning kolloid suspenziyasi natijasida olingan past viskoziteli magnit suyuqlik) ochiq va uni Internetda ko'rish mumkin. Ferromagnit suyuqlikning klassik tarkibi 5% (hajm bo'yicha) magnit zarralar, 10% sirt modifikatori (oleik, limon yoki poliakril kislota va boshqalar). Qolganlari organik erituvchi, shu jumladan suyuq yog'lar.
So'nggi yillarda magnit suyuqliklarga qiziqish qayta tiklandi va bugungi kunda ular allaqachon ko'plab ilovalarni topdilar. Agar siz bunday suyuqlikni neodim magnitiga qo'llasangiz, magnit minimal qarshilik bilan sirt ustida siljiydi, ya'ni ishqalanish keskin kamayadi. Samolyotlar uchun radio yutuvchi qoplamalar ferromagnit suyuqlik asosida AQShda ishlab chiqariladi. Mashhur Ferrari yaratuvchilari esa avtomobil suspenziyasida magnetoreologik suyuqlikdan foydalanadilar: magnitni manipulyatsiya qilish orqali haydovchi istalgan vaqtda suspenziyani qattiqroq yoki yumshoqroq qilishi mumkin. Va bu faqat bir nechta misollar.
Magnit suyuqlik ajoyib materialdir. Uni magnit maydonga joylashtirganingizdan so'ng, tarqoq magnit zarralar birlashadi va ular bo'ylab to'planadi. elektr uzatish liniyalari dalalarga aylanib bormoqda qattiq. Bugungi kunda magnit bilan aloqa qilganda simmetriya jihatidan benuqson tipratikan yoki kaktuslarga aylanadigan magnit suyuqlik bilan nayranglar ko'plab ko'ngilochar shoularda namoyish etiladi. Albatta, siz ferromagnit suyuqlikni sotib olishingiz mumkin, lekin uni o'zingiz qilish juda qiziqroq.
Biz o'z-o'zidan qotib qoladigan magnit suyuqlikni qanday olish haqida yozgan edik, bu sizga magnit zarrachalar tomonidan hosil bo'lgan tuzilmalarni mikroskop ostida tekshirishga imkon beradi ("Kimyo va hayot", 2015 yil, № 11) Va bu erda uy qurilishi uchun yana bir retsept. ferromagnit suyuqlik. 50 ml lazerli printer tonerini oling. Ushbu kukun kamida 40% magnetitdan iborat bo'lib, zarracha hajmi 10 nanometr yoki undan kam. Toner, shuningdek, nanozarrachalar bir-biriga yopishib qolmasligi uchun sirt modifikatorini ham o'z ichiga oladi. 50 ml tonerga 30 ml o'simlik yog'i (ikki osh qoshiq) qo'shing va bu jarayonda vaqtni tejamasdan yaxshilab aralashtiring. Natijada smetana o'xshash qora bir hil suyuqlik bo'ladi. Endi qatlam qalinligi kamida bir santimetr bo'lishi uchun uni yon tomonlari bilan tekis shisha idishga quying. Idishning pastki qismiga magnit qo'ying va bu vaqtda suyuqlikda darhol qattiq kirpi paydo bo'ladi. Uni magnit yordamida siljitish mumkin. Agar siz magnitni suyuqlik yuzasiga yoki yon tomondan olib kelsangiz, suyuqlik tom ma'noda magnit tomon sakrab chiqadi, shuning uchun ehtiyot bo'ling. Ushbu muammoni oldini olish uchun siz magnit suyuqlikni yarim yoki biroz kamroq to'ldirib, kichik shisha konusning shishasiga solib qo'yishingiz mumkin. Kolbani egib, kolbaning yon tomonida suyuqlik qatlami hosil qiling va magnitni stakanga yaqin tuting.
Muvaffaqiyat magnitning kuchiga bog'liq (kichik neodimiyum magnit do'konlarda sotib olinishi mumkin) va toner sifati. Ikkinchi holda, uning tarkibida magnit kukun borligiga ishonch hosil qilishingiz kerak.
