الآن تم اختراع السائل الممغنط الدائم في المختبر

 

إن القطرات الموضحة في الشكل اعلاه تحوي على الخصائص الميكانيكية للسائل، بالإضافة إلى الخصائص المغناطيسية للمادة الصلبة.

يبدو أن القوانين التي تجعل من المغناطيس الجيد ليس بكونه من مادة صلبة بصلابة أعتقاد العلماء، بأستعمال خليط مكون من ذرات مغناطيسية نانوية في المقياس النانوي. العلماء الآن كونوا في المختبر قطرات سائلة تتفاعل مثل ما يتفاعل شريط مغناطيسي صغير.

تتكون هذه المواد التي توّلد مجالات مغناطيسية ثابتة عادة من مواد صلبة مثل الحديد أو غيرها، حيث أن الأقطاب المغناطيسية للذرات المتجمعة بأحكام وذات كثافة عالية، يتم أغلاقها في نفس الأتجاه .(SN: 2/17/18, p. 18)

في حين أن بعض السوائل التي تحتوي على جزيئات مغناطيسية بأمكانها أن تصبح ممغنطة عند وضعها في مجال مغناطيسي، فإن التوجهات المغناطيسية لتلك الجسيمات العائمة الحرة تميل إلى التمزق عندما يختفي الحقل، مما يؤدي إلى فقد السائل مغناطيسيته.

الآن، إضافة بعض البوليمرات المخصصة إلى وصفتهم المعينة قد سمحت للباحثين باختراع قطرات السائل الممغنطة الدائمة. ويمكن استخدام هذه المغناطيسات الصغيرة القابلة للتشكيل، والتي تم وصفها، لبناء روبوتات أو كبسولات ناعمة يمكن توجيهها مغناطيسيًا عبر الجسم لإيصال الأدوية إلى خلايا معينة.

ولصنع مغناطيس سائل، غمر الفريق قطرات بحجم ملي لتر من محلول مائي يحتوي على جزيئات أوكسيد الحديد النانوية في زيت مملوء بالبوليمرات. فجذبت هذه البوليمرات العديد من الجسيمات النانوية المغناطيسية إلى أسطح القطرات وعلقتها هناك، لتشكل غلافًا كثيفًا من الجسيمات النانوية حول كل قطرة غنية بالجسيمات.

والأكثر من ذلك، أن المغناطيسية المُشَتركة للجزيئات السَطحية قوية بما يكفي للحفاظ على الجسيمات النانوية حرةً في جميع أنحاء بقية القطرة نفسها وفي الاتجاه نفسه. يقول Xubo Liu المؤلف وعالم المواد بجامعة بكين : “إن القطرة كلها تتصرف مثل المغناطيس الصلب.”

كما هو الحال في الاشرطة المغناطيسية التقليدية، تُجذب الأقطاب العكسية للقطرات وتتنافر أقطابها المتشابهة، وعند تقسيم قطرة مغناطيسية منفردة تُنتج قطعًا أصغر بأقطابها الشمالية والجنوبية كما هو الحال في الأشرطة المغناطيسية الاعتيادية. ويقول عالم المواد ليو : أنه مع مُساعدة زملاؤه صمموا قطرات بسيطة، كروية واسطوانية، لكن تقنيات الطباعة أو التشكيل ثلاثية الأبعاد يمكن أن تخلق مغناطيساً بأشكال أكثر تعقيدًا ومرونة.
يقول ريمي ديقوس الفيزيائي الكيميائي في وكالة الأبحاث الوطنية الفرنسية CNRS-Solvay-University of Pennsylvania التي تجري حاليًا أبحاثًا في المختبر
المشترك في بريستول / بنسلفانيا : “يمكن أن تُساعد المغناطيسات السائلة الروبوتات اللينة على الالتفاف فضلاً عن استعمال الحقائب الهوائية أو التيار الكهربائي -أي الروبوتات المربوطة بالأسلاك أو الأنابيب -التي يتم حقنها بمواد مغناطيسية سائلة عن طريق الحقول المغناطيسية” .(SN Online: 9/19/18)

يقول دريفوس، الذي يظهر تعليقه على الدراسة في نفس العدد من مجلة العلوم، قد يتم دمج هذه القطرات أيضًا في تصنيع أنواع جديدة من المواد، مثل الإسفنج الممغنط أو البوليمرات المُمددة. حيث يقول: “أنا متأكد من أن الناس سيكون لديهم الكثير من الأفكار” حول كيفية استخدام المغناطيس الفائق الصوت ووضعه في طور الاستخدام

المصدر: هنا

 

ترجمة: Ahmed Hatem
تدقيق: Mohamed Abd
تصميم و نشر: Furat Jamal