آهن مایع چیست و چه کاربردی دارد؟
به گزارش سیناپرس، احتمالا تاکنون با نام فلزات مایع برخورد داشته و یا اگر به مباحث شیمی و فیزیک علاقه داشته باشید ممکن است برخی از این فلزات را بشناسید البته بیشتر مردم در فیلم های علمی و تخیلی مانند ترمیناتور، با موجودات ساخته شده از فلزات مایع برخورد داشته اند. در این میان ممکن است بسیاری از مردم کاربرد و عملکرد فلزات مایع را ندانسته و کنجکاو باشند که با این مواد آشنا شوند. در این یادداشت به طور اجمالی به بررسی نحوه عملکرد و کاربردهای فلزات مایع می پردازیم.
آهن را می توان پرکابرد ترین فلز در زندگی روزمره انسان محسوب کرد. تقریبا بیشتر مواد آلی و موجودات زنده دارای آهن بوده و حتی میزان مشخصی از این فلز در خون انسان نیز وجود دارد و شاید به همین دلیل است که خون شما طعم فلزی دارد.
مشهورترین فلز مایع که از آن در دماسنج و برخی صنایع استفاده می شود، جیوه است. بنابراین ممکن است شگفت زده شوید که بدانید پژوهشگران در بسیاری مواقع از آهن برای ساخت محلول فلزی مایع استفاده کرده و زمانی که در آزمایشگاه، این فلز مایع را در مجاورت میدان مغناطیسی قرار می دهیم، این ماده به خود شکلی مشابه خارپشت می گیرد.
پژوهشگران برای ساختن این سیالات فلزی ، ذرات ریز آهن را در مایعی با مولکول هایی به نام سورفاکتانت (surfactants) مخلوط می کنند. در واقع این ماده همان چیزی است که به مایع لباسشویی قدرت پاک کنندگی می دهد. سورفکتانت ها از تجمع آهن در کنار هم جلوگیری می کنند.
وقتی قطره ای از مایع را نزدیک آهنربا می گذارید ، آهن ربا ذرات ریز
آهن را در امتداد خطوط نیروی مغناطیسی با شکاف بین آنها حرکت می دهد ، این اتفاق دقیقا مانند واکنشی است که براده های آهن خشک به آهن ربا نشان می دهند اما چون اینبار با یک مایع سر و کار داریم، شکل ظاهری ان تا حدی متفاوت است.
با این حال می دانیم که در مایعات مولکول ها به آرامی یکدیگر را جذب کرده و وقتی با هوا برخورد می کنند ، این ویژگی باعث ایجاد نیرویی می شود که در فیزیک تحت عنوان کشش سطحی شناخته می شود.
به گزارش سیناپرس، کشش سطحی و گرانش در برابر نیروهای مغناطیسی کشیده می شود و ذرات آهن را در داخل این قطرات مایع نگه می دارد. به این ترتیب خوشه های تاجی شکلی در سطح مایع ظاهر می شوند.
از نظر علمی دلیل این موضوع بسیار ساده است زیرا فرو سیالات، خطوط نیروی مغناطیسی را تبدیل به کانالهایی کرده د و در بین آنها دهانه هایی ایجاد می شود. از این ویژگی فلزات غیر جامد و به ویژه محلول های آهن مایع می توان در الکترونیک و مهندسی و همچنین ساخت محصولات حاوی آهن رباها مانند بلندگو استفاده کرد.
مترجم: ناصر پورقدیمی
منبع: howitworksdaily
