Ferrofluido
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Un ferrofluido è un liquido che si polarizza fortemente in presenza di un campo magnetico. I ferrofluidi sono composti di particelle ferromagnetiche sospense in un veicolo fluido, molto spesso un solvente organico oppure acqua. Le nano-particelle ferromagnetiche sono rivestite di un surfattante per prevenire la loro agglomerazione (dovuta alle ben note forze di van der Waals della chimica organica ed alle forze magnetiche). Anche se il nome suggerirebbe il contrario, i ferrofluidi non esercitano un ferromagnetismo, dal momento che non ritengono la magnetizzazione in assenza di un campo applicato esternamente. In effetti, i ferrofluidi presentano il paramagnetismo, e si dice spesso che sono "superparamagnetici" a causa della loro grande suscettività magnetica. In effetti fluidi ferromagnetici "veri" sono difficili da creare oggi giorno, dal momento che richiedono alte temperature e levitazione elettromagnetica [1].
Indice |
[modifica] Descrizione
[modifica] Alcune sostanze comuni che sono "surfattanti" del ferrofluido
I ferrofluidi possono contenere:
- Acido citrico
- Acido oleico
- Idrossido di tetrametilammonio
- Lecitina di soia
[modifica] Applicazioni
[modifica] Esperimenti dell'industria
La Matsushita Electric Industry ha prodotto una stampante capace di stampare 5 pagine per minuto utilizzando un inchiostro a ferrofluido.
[modifica] Impieghi militari
La United States Air Force ha introdotto una vernice in materiale radar assorbente (RAM) composta sia da sostanze ferrofluidiche che non-magnetiche. Dal momento che riducono la riflessione delle onde elettromagnetiche, questo materiale aiuterebbe a ridurre la sezione radar in alcuni tipi di velivolo stealth.
[modifica] Applicazioni aerospaziali
La NASA ha sperimentato l'utilizzo dei ferrofluidi in un ansa chiusa come base per un sistema di controllo delle superfici e della stabilità in volo e nella navigazione nel vuoto dei veicoli aerospaziali. Cambiando il momento angolare del ferrofluido nell'ansa chiusa utilizzando magneti si cambia il centro di massa, e dunque anche la velocità di rotazione, di una nave spaziale ruotante nel vuoto.
[modifica] Ottica e misure elettromagnetiche
I ferrofluidi hanno numerose applicazioni in ottica, a causa delle loro proprietà rifrattive; questo perché all'interno di ogni grano (Che é in realtà una micella, formata da milioni di particelle della sostanza tensioattiva internamente con un gruppo idrofobico, come una catena carboniosa o aromatica; ed esternamente con un gruppo idrofilo a contatto con l'acqua o con un altro solvente polare), la particella ferrosa micromagnetica, riflette la luce. Questo tipo di applicazioni includono la misura della viscosità specifica di un liquido che si trova tra un polarizzatore ed un analizzatore, illuminato dalla luce prodotta da un laser elio-neon.
[modifica] Medicina
In medicina, un ferrofluido compatibile potrebbe essere impiegato per rilevare il cancro, con vari meccanismi fisici.
[modifica] Trasferimento di calore
[modifica] Voci correlate
- Fisica del plasma
- Fluido elettroreologico
- Fluido intelligente
- Fluido magnetoreologico
- Magnetoidrodinamica
- Meccanica del continuum
- Meccanica dei fluidi
[modifica] Fonti
- Ferrohydrodynamics (1985), Ronald. E. Rosensweig. The usual starting reference for learning the details of ferrofluids.
[modifica] Collegamenti esterni
Commons contiene file multimediali su Ferrofluido
- (EN) "Instant armor"
- (EN) "Space age goop morphs between liquid and solid"
- (EN) Homemade ferrofluid instructions
- (EN) detailed FerroFluid production, no fluff
- (EN) A comparison of ferrofluid and MR fluid (at the bottom of the page)
- (EN) Chemistry comes alive: Ferrofluid
- (EN) Flow behavior of ferrofluids
- (EN) MIT Explores Ferrofluid Applications
- (EN) Interdisciplinary education group: Ferrofluids (contains videos and a lab for synthesis of ferrofluid)
- (EN) Ferrofluid Sculptures by Sachiko Kodama
- (EN) Ferrofluid Sculptures by Sachiko Kodama (Google Video)
- (EN) Daniel Rutter has some fun with Ferrofluid
