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2019-07-19 13:48 |
美国劳伦斯伯克利国家实验室创造出第一种永久磁性液体
我们所知的磁铁多数都是固体的，不过也已经出现一种称为铁磁流体的磁性液体材料。其由悬浮在液体中的氧化铁颗粒组成，然而只有当外加磁场作用时，这种材料才暂时表现出磁性。但现在，劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员已设法制造出第一批永久磁性液体，这可为电子设备和机器人开辟新的途径。 C].iCxn
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自20世纪60年代以来，铁磁流体一直存在，从那时起，它们就出现在扬声器、引人注目的钟表，可以根据需要改变粘性或滑动性的表面中，并可能很快用于推动小型卫星。但在所有这些情况下，液体仅在施加磁场时显示磁性。伯克利实验室的新液体是第一种永久磁性液体。 VU#`oJ:{
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“我们制造了一种既具有液体的流动性又具有磁性的新材料，”该研究的首席研究员Tom Russell说道。“以前从来没有人观察到这一点。我们想知道，‘如果铁磁流体可以暂时变成磁性，我们可以做些什么才能使其变成永久磁性，并且表现得像一块固体磁铁，但看起来仍然像液体一样'？” R_ B7EP
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该团队开始使用3D打印的1毫米铁磁流体液滴，每个液滴含有数十亿个20纳米宽的氧化铁纳米颗粒。将它们悬浮在另一种液体溶液中。经过仔细检查，研究人员发现液滴保留了它们的形状，因为纳米颗粒在边缘“挤在一起”。 vleS2-]|
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接下来，团队在水滴上方通过了一个磁性线圈，从而激发了它们的磁力。但与通常的铁磁流体不同，这种磁性在线圈被移除后仍然存在。液滴开始一致地围绕着彼此旋转。通过研究液滴的磁力测定，该团队找出了原因。每个液滴中的每个氧化铁纳米颗粒立即响应磁场，并且因为许多在表面被挤在一起，它们基本上形成固体磁壳。这些外部颗粒也将它们的磁定向传递到每个液滴的核心中的纳米颗粒上。 \MA+f~)9
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研究人员的结果表明，它们可以将液滴分成较小的液滴，或者将它们变成球形、圆柱形、薄饼形、管形甚至是章鱼形，同时仍然是磁性的。最重要的是，可以调节液滴，以便可以随意打开和关闭它们的磁性。 !02`t4Zc-
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总而言之，这些特性可以使液滴在机器人或电子设备中非常有用。该团队建议将它们用于制造液体打印的人造细胞，或用于在体内输送药物的磁控机器人。 4;w;'3zq
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该研究发表在《科学》杂志上。 U\ ig:
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相关链接：https://science.sciencemag.org/content/365/6450/219
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