Магнитные жидкости

Магнитные жидкости (МЖ) представляют собой коллоидные системы однодоменных магнитных частиц (дисперсная фаза), диспергированных в жидкости-носителе (дисперсионная среда). В магнитном поле магнитные жидкости ведут себя необычным образом. Так, при наложении внешнего поля наночастицы дисперсной фазы выстраиваются вдоль силовых линий, образуя своеобразные иглы, напоминающие колючки ежа. Подобное поведение магнитных жидкостей можно использовать для визуализации распределения магнитных сил в трехмерном пространстве.



В зависимости от массовой доли дисперсной фазы магнитные жидкости будут обладать разной намагниченностью насыщения. Чем больше намагниченность насыщения МЖ, тем более эффектно ее поведение при наложении внешнего магнитного поля. Наибольшая намагниченность магнитной жидкости, при которой она сохраняет свою текучесть, составляет 100 кА/м. В 1 см3 такой магнитной жидкости содержится около 5∙10(17) частиц со средним диаметром 10 нм. При наложении постоянного или переменного магнитного поля на такую магнитную жидкость появляются иглы высотой до трех сантиметров. Появляются аналогии с «Вавилонскими башнями». Несложно подсчитать, что от основания пика до его вершины выстраивается около 3∙10(6) частиц. Если уподобить каждую твердую частицу кирпичу толщиной 10 см, то получилась бы башня высотой 300 километров – Вавилонская башня.



Адгезия – необходимое условие для использования магнитных жидкостей в различных устройствах. Однако для демонстрационных целей желательно, чтобы магнитная жидкость не зависала на стенках. Если смачивание свести к минимуму, то, используя постоянные магниты, можно получить весьма причудливые фигуры.