智慧型流體~~磁性流體

星期五, 29th 五月 2009

影片中一根根狀似鐵釘的圖形,跟你說是油,你覺得呢? 

近日向宜大教授請教許多理化問題,目標都直指磁性流體。看著磁性物質在兩介面中受高密度磁場作用,可以變成控制閥,也可以瞬間將汙水變清澈,令人嘖嘖稱奇。一上網蒐集資料,立即看到磁性流體迷人的幾何圖形,教人拍案叫絕(下圖是二價.三價鐵.油及表面活性劑所合成,經磁場作用形成的圖形,不是鐵釘):

磁性流體為一人工合成流體,此流體包含氧化鐵粒子、表面活性劑與載基流體。基本上,磁性流體最主要的製造方法是經由化學合成的方法,將表面活性劑依附在奈米級鐵磁粒子上面,並將其均勻溶解於水性或油性之流體中,使其同時具有磁性而且可流動之雙重特性。

有別於一般流體之較不可操控性,磁性流體則可利用外部磁場加以控制流體流動,故而磁性流體通常亦被稱為智慧型流體或功能性流體,且因其奈米級粒子尺寸,可充分使用於相關先進生物科技與微奈米流體機械系統。

於傳統磁性流體受一垂直磁場影響下之界面型態研究中,可分為二大類型:

(1)突峰型:若一磁性流體液滴放置於平板上且受與平板垂直之磁場影響,則其界面會產生 1 或多個突出峰,而此磁力並與重力與表面張力達到平衡,使得突出峰型態維持不變。

(2)迷宮型:若將磁性流體液滴置放於二平板間,並一樣施予與平板垂直之磁場,因原欲往上方突出發展之突峰型受上平板限制無法形成,故而轉而往與平板平行之方向進行,並與環境流體(如空氣)互動,而產生如迷宮式之型態。

影片:http://www.youtube.com/watch?v=me5Zzm2TXh4

http://www.youtube.com/watch?v=XliOko5xrr0

http://www.youtube.com/watch?v=eDnrFgd7yfo

參考資料:http://www.cc.nctu.edu.tw/~chingyao/NSC.pdf

配置方法:http://www.ncu.edu.tw/~panpeter/ME6092B/0524%BF%E0%A6%A8%AEi.pdf