Hva er Magnetorheological Fluid?

October 25  by Eliza

En magnetorheological fluid er en fascinerende smart fluid med evne til å veksle frem og tilbake fra en væske til en nesten fast stoff under påvirkning av et magnetfelt. Det er vanligvis brukt for applikasjoner i bremsing. Uttrykket "magnetorheological fluid" kommer fra en kombinasjon av magneto, betyr magnetisk, og reo, prefikset for studiet av deformasjon av saken under anvendt belastning. Magnetorheological væsker er foreløpig ikke i bred bruk, men er regnet som en futuristisk type materiale.

Fremgangsmåte for drift av en magnetorheological fluid er enkel. En magnetorheological fluid består av mikrometerstørrelse ferroparticles, partikler som jern som reagerer på et magnetisk felt, suspendert i et oljebasert medium. Når utenfor påvirkning av et magnetfelt, at partiklene flyter fritt, slik at materialet til å oppføre seg på samme måte som kolloidal blanding, som for eksempel melk. Når et magnetisk felt er slått på, men de ferroparticles justere i vertikale kjettinger langs feltets flukslinjer, begrenser fluidstrømmen, og å øke viskositeten opp til rundt som en svakt plastisk.

Fordi styrken på magnetorheological væske kommer fra innrettede ferroparticles som bare utgjør et mindretall av den samlede blanding, er det klare grenser for hvor sterk den kan være, men den betydelige forskjellen mellom "av" og "på" modus gjør det attraktivt for bruk i en rekke anvendelser hvor konvensjonelle bremser er ineffektiv. Vanligvis er magnetorheological væske holdes mellom to små plater, bare noen få millimeter fra hverandre, noe som maksimerer den blandingen er bremseegenskaper. Systemet må være anordnet slik at de magnetiske flukslinjer står vinkelrett på bevegelsesretningen som skal stoppes.

For sirkelbevegelse, en av de beste målet programmer, forestille seg en rotor med eiker spinne fritt i en magnetorheological væske. Når rotoren må stoppes, en serie av små magneter produserer magnetiske flukslinjer som stråler ut fra sentrum rotoren, og skaper ferroparticle kjedene i mediet som stråler som peker bort fra solen. Disse strålene fange på eiker, radikalt bremse dem. Selv om eikene bryte gjennom de flukt partikler, den vedvarende magnetfelt fører dem til raskt å omstille, klar til å fange den neste innkommende eiken. Denne ordningen gir en kraftig roterende brems.

Forskergrupper undersøker andre mulige anvendelser for magnetorheological fluid, slik som kropps rustning som er fleksible, men raskt bli stiv ved kontakt med en innkommende kule.