Poznáte ferrofluid? Je to sivočierna kvapalina, ktorá reaguje na magnetické pole. Aké pokusy s ferrofluidom môžete robiť? Zistite, ako ferrofluid funguje, kde sa najčastejšie používa a ako s ním bezpečne pracovať.
Čo je ferrofluid a z čoho je vyrobený?
Ferrofluid je čierna tekutina, ktorá obsahuje mikroskopické množstvo feromagnetických čiastočiek. Väčšinou sú to častice magnetitu, prípadne hematitu, s veľkosťou približne 10 nanometrov (0,00001 mm). Ferrofluid navyše obsahuje povrchovo aktívne látky, napríklad surfaktant, rozpúšťadlá a oleje. Jeho konzistencia pripomína ortuť, ale nie je toxický.
Ako ferrofluid funguje
Vďaka feromagnetickým čiastočkám ferrofluid silne reaguje na magnetické pole. Ako sa to prejavuje?
Keď k ferrofluidu priblížite silný magnet, kapalina „ožije“ a začne sa hýbať. Môžete ho dokonca nechať tiecť do kopca. Pri magnetickom póle magnetu sa na hladine objavia hroty v smere siločiar. Magnetická kvapalina vyzerá už na prvý pohľad veľmi zaujímavo.
Výhodou je, že magnetizmus ferrofluidu je trvalý.
Kde sa magnetická kvapalina používa?
Ferrofluid sa najčastejšie využíva na detekciu magnetického poľa, ale aj na demonštráciu tvarov magnetických polí pri laboratórnych pokusoch, pri pokusoch v školách či doma.
Ferrofluid na skle. Pod sklom je magnet a kvapalina sa zoskupila pozdĺž jeho magnetických siločiar.
Zdroj: Wikimedia Commons
Ďalšie spôsoby využitia ferrofluidov závisia od ich zloženia. Niektoré sa používajú ako mazivo ložísk hriadeľov. Ostatné ako chladiace a mazacie suspenzie pri strojovom obrábaní alebo v kmitajúcich cievkach reproduktorov.
Magnetická kvapalina je pomerne drahá, 10 ml ferrofluidu stojí okolo 10 eur, preto jeho používanie v strojárstve nie je veľmi rozšírené. Materiál má však veľký potenciál do budúcnosti, mnohé spôsoby využitia ešte len čakajú na svoje objavenie.
Zaujímavosť – ferrofluid ako súčasť tienidla okenných roliet
V roku 2014, na udelení cien medzinárodnej súťaže VELUX International Design Award (VIDA), získala prvú cenu Hyunjeong Kim z Univerzity umení v Berlíne za originálny dizajn roliet „Ferro Fluid Scales“.
Hyunjeong Kim pridala kvapalinu do priesvitných sklenených lamiel okenného skla. Pomocou elektromagnetických jednotiek sa zvyšuje alebo znižuje intenzita magnetického poľa. Keď ferrofluid hustne, reguluje množstvo svetla prenikajúceho cez okno.
Zdroj: stavba.tzb-info.cz
Ako s ferrofluidom pracovať
Pri práci s magnetickou kvapalinou dávajte pozor. Ferrofluid spôsobuje škvrny na oblečení, ktoré sa už nedajú odstrániť, preto si radšej oblečte staršie oblečenie alebo zásteru. Zanecháva aj škvrny na pokožke, takže je lepšie používať rukavice a ochranné okuliare. Zašpinenú plochu otrite papierovou utierkou.
Permanentný magnet nikdy nepribližujte priamo k ferrofluidu. Magnet by sa ním obalil.
Ako je ferrofluid zabalený? Dodávame ho vo fľaštičke s objemom 10, 25 alebo 50 ml s dvomi Petriho miskami a sklenenou fľaštičkou s kvapkadlom. Pomocou kvapkadla vrátite suspenziu po použití späť do fľaše. Ferrofluid tak môžete použiť aj viackrát.
Pozrite sa na video magnetického geeka, ako sa tekutina správa v blízkosti silného neodýmového magnetu.
Ferrofluid ako umenie v záverečnej práci
Feroffluid je veľmi zaujímavá tekutina, ktorá sa začína objavovať aj v umeleckých kruhoch. To využila študentka vysokej školy FUD UJEP Karolína Vorlíková, ktorá do svojej záverečnej práce pre letný semester zakomponovala práve ferrofluid. Pozrite sa, ako si s magnetickou kapalinou poradila.
Vyskúšajte ferrofluid pri domácich magnetických pokusoch alebo ju venujte ako darček.
Objavte ďalšie zaujímavosti zo sveta magnetizmu na blogu Unimagnet.