科学家使用改良的3D打印机制造液态磁体

从科学家能源部科学办公室，劳伦斯伯克利国家实验室的工作，创造了有史以来第一个液体磁铁。该物质即使改变形状也能保持其磁性。根据研究人员的说法，这使得这种材料对于创建灵活的液体机器人具有吸引力，该机器人可以随意更改其形状以适应周围环境。

“我们制造了一种既有液体又有磁性的新材料。麻省大学阿默斯特分校高分子科学与工程学教授，伯克利国家实验室的客座科研人员汤姆·罗素(Tom Russell)说。

“这为磁性软物质的新科学领域打开了大门。”

液态磁铁，科学界的突破

该研究的第一作者，北京化工大学的博士生Russell和Liu Xubo提出了使用铁磁流体或当存在磁性的情况下变成强磁性的纳米粒子来创建液体结构的想法。物质。

罗素和刘的假设基于使铁磁流体永久磁性的可能性。这种假设的材料在保持液体物质特性的同时，其行为将非常类似于固体磁体。

为了检验他们的假设是否可行，Russell和Liu使用了伯克利国家实验室开发的3D打印技术来打印1 mL铁磁流体溶液的液滴。该溶液包含直径仅为20 nm或抗体蛋白平均大小的氧化铁纳米颗粒。

在伯克利国家实验室的其他同事的帮助下，并利用从表面化学和先进的原子力显微镜技术获得的知识，Russel和Liu发现纳米颗粒在两种液体之间的界面处形成了一个液体“壳”。这种罕见的现象称为“界面干扰”。Russell解释说，纳米粒子拥挤在液滴表面上，“就像墙壁在一个挤满了人的小房间里汇聚在一起”。

为了使这种液体具有磁性，研究人员通过电磁线圈将该物质置于溶液中。正如他们所预测的那样，电磁线圈拉动了氧化铁纳米颗粒。但是，当他们卸下电磁线圈时，他们惊讶地发现液滴变成了永久磁性。

水滴开始相互吸引，就像刘解释的那样，完美地一致地跳舞。他们形成了优雅的漩涡。在进行这项研究之前，科学上的共识是只能将固态物体永久磁化。(相关：称为HyMag的新磁体技术可以为价格实惠，环保的电动和混合动力汽车铺平道路。)

液态磁铁的实际应用近乎无限

罗素指出，与液态磁铁一样，液态磁铁的一大优点是它具有适应周围环境的能力。他们能够将磁铁变形成球形，圆柱体，薄煎饼，甚至变细成一束头发的管子。研究人员指出，它甚至可以变形为章鱼的形状，并且仍然不会失去任何磁性。此外，磁性液体的运动可以通过使用外部磁体来控制，并且在分成甚至更小的液体时，磁性液体也不会失去任何磁性。

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