Per la prima volta, gli scienziati hanno creato un liquido magnetico permanente. Queste goccioline liquide possono trasformarsi in varie forme ed essere manipolate esternamente per muoversi, secondo un nuovo studio.
In genere immaginiamo che i magneti siano solidi, ha affermato l'autore senior Thomas Russell, illustre professore di scienza e ingegneria dei polimeri all'Università del Massachusetts Amherst. Ma ora sappiamo che "possiamo creare magneti che sono liquidi e potrebbero conformarsi a forme diverse - e le forme sono davvero all'altezza di te".
Le goccioline liquide possono cambiare forma da una sfera a un cilindro in un pancake, ha detto a Live Science. "Se vogliamo, possiamo far sembrare un riccio di mare."
Russell e il suo team hanno creato questi magneti liquidi per caso mentre sperimentavano liquidi per la stampa 3D presso il Lawrence Berkeley National Laboratory (dove Russell è anche uno scienziato in facoltà). L'obiettivo era quello di creare materiali solidi ma con caratteristiche di liquidi per varie applicazioni energetiche.
Un giorno, lo studente post-dottorato e autore principale Xubo Liu notò materiale stampato in 3D, composto da particelle magnetizzate chiamate ossidi di ferro, che ruotavano all'unisono su una piastra di agitazione magnetica. Quindi quando il team ha realizzato che l'intero costrutto, non solo le particelle, era diventato magnetico, hanno deciso di indagare ulteriormente.
Utilizzando una tecnica per la stampa 3D di liquidi, gli scienziati hanno creato goccioline di dimensioni millimetriche da acqua, olio e ossidi di ferro. Le goccioline liquide mantengono la loro forma perché alcune particelle di ossido di ferro si legano ai tensioattivi, sostanze che riducono la tensione superficiale di un liquido. I tensioattivi creano un film attorno all'acqua liquida, con alcune particelle di ossido di ferro che creano parte della barriera filmosa e il resto delle particelle racchiuse all'interno, ha detto Russell.
Il team ha quindi posizionato le goccioline di dimensioni millimetriche vicino a una bobina magnetica per magnetizzarle. Ma quando hanno portato via la bobina magnetica, le goccioline hanno dimostrato un comportamento invisibile nei liquidi: sono rimaste magnetizzate. (Esistono liquidi magnetici chiamati ferrofluidi, ma questi liquidi vengono magnetizzati solo in presenza di un campo magnetico.)
Quando quelle goccioline si avvicinarono a un campo magnetico, le minuscole particelle di ossido di ferro si allineavano tutte nella stessa direzione. E una volta rimosso il campo magnetico, le particelle di ossido di ferro legate al tensioattivo nel film erano così piene di marmellata che non potevano muoversi e quindi rimanevano allineate. Ma anche quelli fluttuanti all'interno della gocciolina rimasero allineati.
Gli scienziati non comprendono appieno come queste particelle si aggrappano al campo, ha detto Russell. Una volta capito, ci sono molte potenziali applicazioni. Ad esempio, Russell immagina di stampare un cilindro con un centro non magnetico e due calotte magnetiche. "Le due estremità si unirebbero come un magnete a ferro di cavallo" e sarebbero usate come un mini "grabber", ha detto.
In un'applicazione ancora più bizzarra, immagina una mini persona liquida - una versione in scala ridotta del liquido T-1000 del secondo film "Terminator" - ha detto Russell. Ora immagina che parti di questo mini uomo liquido siano magnetizzate e parti no. Un campo magnetico esterno potrebbe quindi costringere la piccola persona a muovere gli arti come una marionetta.
"Per me, rappresenta una sorta di nuovo stato di materiali magnetici", ha detto Russell. I risultati sono stati pubblicati il 19 luglio sulla rivista Science.
