Наука20 ноември 2011

Ферофлуиди – магнетизмът на магнитното поле

Как изглежда едно вълшебство, зад което се крие физиката

Тази изящна черна структура не е дело на някой скулптор, а е постоянно движеща се магнитна течност. Нарича се ферофлуид - магнитни наночастици, скрепени от носеща течност (обикновено е органичен разтворител като керосин или вода). Всяка частица е обвита в повърхностно активно вещество, което предотвратява скупчването (олеинова киселина).

Когато ферофлуидът попадне под влиянието на вертикално магнитно поле, като такова, създадено от малък магнит, поставен под съда с черната течност, повърхността се оформя в тези красиви върхове и долини. Защо? Ефектът е познат като „нормална нестабилност на полето". Всъщност магнитното поле на течността оформя „бодлите", които виждате.

Тъй като течността се намагнитизира по-лесно от въздуха, полето се концентрира в тези върхове. В зависимост от силата си, магнитното поле удължава „бодлите" от течност максимално в пространството, преди да се пренесе във въздуха.

В този смисъл магнитните линии се изобразяват в течността, правейки видими иначе невидими за окото процеси.

Върховете се оформят само над определена сила на магнитното поле и дори и тогава те трябва да се борят срещу гравитацията и налягането на повърхността. Всъщност балансът между тези сили е това, което определя фигурите в красивите течни скулптори, които следва да видите: