магнитная жидкость сокр., МЖ иначе феррожидкость (англ. magnetic fluid или magnetic liquid, ferrofluid) — устойчивая коллоидная система высокодисперсных ферро- или ферримагнитных частиц в жидкости-носителе.

Описание

Магнитные жидкости представляют собой коллоидные растворы высокодисперсных магнитных частиц размером от 5 до 50 нм, находящихся, как правило, в суперпарамагнитном, ферро- или ферримагнитном состояниях (частицы металлов, оксидов железа и пр.). МЖ обладают уникальным сочетанием текучести и способности взаимодействовать с магнитным полем. Свойства магнитной жидкости определяются совокупностью характеристик входящих в нее компонентов (твердой магнитной фазы, дисперсионной среды и стабилизатора), варьируя которые можно в довольно широких пределах изменять параметры МЖ.

Различают два вида магнитных жидкостей — ПАВ-содержащие МЖ и ионные МЖ, в которых стабилизация магнитных наночастиц происходит при помощи поверхностно-активных веществ или за счет поверхностного заряда, соответственно.

Процесс получения магнитной жидкости состоит из двух основных стадий: получения магнитных частиц нужного размера и стабилизации их в жидкой среде (жидкости-носителе). Основная сложность этого процесса состоит в том, что обе стадии должны быть совмещены во времени, чтобы предотвратить агрегацию частиц.

Магнитные жидкости на основе неполярных сред с размером частиц порядка 1 мкм называются магнитореологическими жидкостями. Их особенностью является резкое увеличение вязкости под воздействием магнитного поля, а в сильных полях они могут полностью «затвердевать». Данное свойство относит их к «умным» материалам с нелинейным откликом на внешнее воздействие.

Магнитные жидкости, благодаря необычному сочетанию свойств магнетиков, жидкостей и коллоидных растворов, являются перспективными материалами и находят применение в различных областях техники: при создании магнитножидкостных уплотнений в химической промышленности, в качестве магнитных смазок, в процессах магнитного обогащения немагнитных материалов, в системах охлаждения (например, феррожидкостного охлаждения звуковых катушек динамика), в биологии и медицине.

Иллюстрации

а — Поведение магнитной жидкости в магнитном поле. Автор: В. Я. Шур, Уральский государственный
а — Поведение магнитной жидкости в магнитном поле. Автор: В. Я. Шур, Уральский государственный Университет. 
б — Экспонаты выставки на Втором Международном Форуме по нанотехнологиям (немецкий сектор) — шприцы с магнитной жидкостью для гипертермии.

Автор

  • Гольдт Анастасия Евгеньевна

Источники

  1. Макаров В.М., Калаева С. З., Шипилин А.М. и др. Переработка железосодержащих отходов с получением наночастиц для изготовления магнитной жидкости // Нанотехника. 2004. Т. 4, №12. С. 66–69.
  2. Scherer C. and Figueiredo Neto A. M. Ferrofluids: Properties and Applications // Brazilian J. Phys. 2005. V. 35. P. 718–727.

Напишите нам