โดย ยาเซมิน ซาปลาโคกลู เผยแพร่ 25 กรกฎาคม 2019เว็บตรงหยดของเหลวที่ติดแม่เหล็กอย่างถาวรหมุนไปพร้อม ๆ กันอย่างสมบูรณ์แบบ (เครดิตภาพ: Xubo Liu et al./Berkeley Lab)
เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างของเหลวแม่เหล็กอย่างถาวร หยดของเหลวเหล่านี้สามารถเปลี่ยนเป็นรูปทรงต่าง ๆ และจัดการจากภายนอกเพื่อเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ ตามการศึกษาใหม่
เรามักจะจินตนาการว่าแม่เหล็กเป็นของแข็ง Thomas Russell ผู้เขียนอาวุโสกล่าวศาสตราจารย์ด้าน
วิทยาศาสตร์และวิศวกรรมพอลิเมอร์ที่โดดเด่นที่มหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์แอมเฮิร์สต์กล่าว แต่ตอนนี้เรารู้แล้วว่า “เราสามารถสร้างแม่เหล็กที่เป็นของเหลวและพวกมันสามารถเข้ากับรูปทรงต่างๆ ได้ และรูปร่างก็ขึ้นอยู่กับคุณจริงๆ”หยดของเหลวสามารถเปลี่ยนรูปร่างจากทรงกลมเป็นทรงกระบอกเป็นแพนเค้กเขาบอกกับ Live Science “เราสามารถ [แม้] ทําให้ดูเหมือนเม่นทะเลได้ถ้าเราต้องการ” [9 ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับแม่เหล็ก]รัสเซลและทีมของเขาสร้างแม่เหล็กเหลวเหล่านี้โดยบังเอิญขณะทดลองกับของเหลวพิมพ์ 3 มิติที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอว์เรนซ์ เบิร์กลีย์ (ซึ่งรัสเซลยังเป็นนักวิทยาศาสตร์ของคณะเยี่ยมเยียนด้วย) เป้าหมายคือการสร้างวัสดุที่เป็นของแข็ง แต่มีลักษณะของของเหลวสําหรับการใช้งานพลังงานต่างๆ
วันหนึ่งนักเรียนหลังปริญญาเอกและผู้เขียนนํา Xubo Liu สังเกตเห็นวัสดุพิมพ์ 3 มิติที่ทําจากอนุภาคแม่เหล็กที่เรียกว่าเหล็กออกไซด์หมุนไปรอบ ๆ พร้อมกันบนแผ่นกวนแม่เหล็ก ดังนั้นเมื่อทีมตระหนักถึงโครงสร้างทั้งหมดไม่ใช่แค่อนุภาคได้กลายเป็นแม่เหล็กพวกเขาตัดสินใจที่จะตรวจสอบเพิ่มเติม
การใช้เทคนิคในการพิมพ์ของเหลว 3 มิตินักวิทยาศาสตร์ได้สร้างหยดขนาดมิลลิเมตรจากน้ําน้ํามันและเหล็กออกไซด์ หยดของเหลวรักษารูปร่างเนื่องจากอนุภาคเหล็กออกไซด์บางส่วนจับกับสารลดแรงตึงผิวซึ่งเป็นสารที่ลดแรงตึงผิวของของเหลว สารลดแรงตึงผิวสร้างฟิล์มรอบ ๆ น้ําเหลวโดยมีอนุภาคเหล็กออกไซด์บางส่วนสร้างส่วนหนึ่งของสิ่งกีดขวางฟิล์มและอนุภาคที่เหลือที่ล้อมรอบภายในรัสเซลกล่าว
จากนั้นทีมวางหยดขนาดมิลลิเมตรไว้ใกล้กับขดลวดแม่เหล็กเพื่อดึงดูดพวกมัน แต่เมื่อพวกเขานําขดลวดแม่เหล็กออกไปหยดน้ําก็แสดงให้เห็นถึงพฤติกรรมที่มองไม่เห็นในของเหลว – พวกเขายังคงถูกแม่เหล็ก (ของเหลวแม่เหล็กที่เรียกว่า ferrofluids มีอยู่จริง แต่ของเหลวเหล่านี้จะถูกทําให้เป็นแม่เหล็กเมื่ออยู่ในที่ที่มีสนามแม่เหล็กเท่านั้น)
เมื่อหยดน้ําเหล่านั้นเข้าใกล้สนามแม่เหล็กอนุภาคเหล็กออกไซด์ขนาดเล็กทั้งหมดจะอยู่ในแนวเดียวกัน
อนุภาคเหล็กออกไซด์ที่ผูกติดกับสารลดแรงตึงผิวในฟิล์มจะถูกอัดแน่นจนไม่สามารถเคลื่อนที่ได้และยังคงอยู่ในแนวเดียวกัน แต่ผู้ที่ลอยตัวอยู่ภายในหยดน้ําก็ยังคงอยู่ในแนวเดียวกัน
นักวิทยาศาสตร์ไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าอนุภาคเหล่านี้ยึดเกาะอยู่บนสนามอย่างไรรัสเซลกล่าว เมื่อพวกเขาคิดออกว่ามีการใช้งานที่มีศักยภาพมากมาย ตัวอย่างเช่น รัสเซลจินตนาการถึงการพิมพ์ทรงกระบอกที่มีตรงกลางที่ไม่ใช่แม่เหล็กและฝาปิดแม่เหล็กสองอัน “ปลายทั้งสองข้างจะมารวมกันเหมือนแม่เหล็กเกือกม้า” และใช้เป็น “ตัวจับ” ขนาดเล็ก
ในแอปพลิเคชันที่แปลกประหลาดยิ่งขึ้นลองนึกภาพคนของเหลวขนาดเล็ก – รุ่นเล็ก ๆ ของของเหลว T-1000 จากภาพยนตร์ “Terminator” เรื่องที่สอง – รัสเซลกล่าว ตอนนี้ลองนึกภาพว่าชิ้นส่วนของชายของเหลวขนาดเล็กคนนี้ถูกทําให้เป็นแม่เหล็กและชิ้นส่วนไม่ได้ สนามแม่เหล็กภายนอกสามารถบังคับให้คนตัวเล็กขยับแขนขาเหมือนหุ่นเชิด
”สําหรับฉันมันแสดงถึงสถานะใหม่ของวัสดุแม่เหล็ก” รัสเซลกล่าว ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์เมื่อวันที่ 19 กรกฎาคมในวารสารวิทยาศาสตร์สถานีอวกาศของจีนตกลงมาจากท้องฟ้าในวันนี้ (19 กรกฎาคม) ตามรายงานของ Agence France-Presse แต่แตกต่างจากครั้งที่แล้วที่เกิดขึ้นจีนอยู่ในการควบคุมตลอดเวลา
องค์การบริหารอวกาศแห่งชาติจีน (CNSA) กล่าวในแถลงการณ์ก่อนหน้านี้ว่า เทียนกง-2 ซึ่งเป็นสถานีทดลองแห่งที่สองของประเทศจะ “ออกจากวงโคจรและกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศอีกครั้ง” ที่ความยาว 34 ฟุต (10 เมตร) และ 19,000 ปอนด์ (8,600 กิโลกรัม) วงโคจรนั้นใหญ่กว่าวาฬปากขวดทางเหนือเล็กน้อย แม้ว่าแผงโซลาร์เซลล์ของสถานีจะทําให้มันเป็นวาฬที่ดูแปลกๆ เล็กน้อย โดยมีช่วงปีก 60 ฟุต (18 ม.) ซีเอ็นเอสเอกล่าวว่าเทียนกง-2 จะลุกไหม้ในชั้นบรรยากาศเกือบทั้งหมด ก่อนที่เศษซากใดๆ จะพุ่งชนเข้ากับพื้นที่ห่างไกลของมหาสมุทรแปซิฟิกที่เรียกว่าพอยต์นีโมเว็บตรง
