Ferrofluid ist eine Flüssigkeit, die in Gegenwart eines Magnetfeldes stark magnetisiert wird. Ein wirklich spannendes Produkt zur Verwendung in Demonstrationen oder Displays!
Die Geschichte hinter Ferrofluid
Ein Mahlverfahren für Ferrofluid wurde 1963 von Steve Papell von der NASA als flüssiger Raketentreibstoff erfunden, der in einer schwerelosen Umgebung durch Anlegen eines Magnetfeldes zu einem Pumpeneinlass gezogen werden konnte. Der Name Ferrofluid wurde eingeführt, das Verfahren verbessert, weitere hochmagnetische Flüssigkeiten synthetisiert (siehe Abbildung rechts), weitere Trägerflüssigkeiten entdeckt und die physikalische Chemie von R.E.Rosensweig und Kollegen aufgeklärt; außerdem entwickelte Rosensweig einen neuen Zweig der Strömungsmechanik, die Ferrohydrodynamik.
Ferrofluide sind kollodiale Flüssigkeiten, die aus nanoskaligen ferromagnetischen oder ferrimagnetischen Partikeln bestehen, die in einem Trägerlösungsmittel (normalerweise ein orangisches Lösungsmittel oder Wasser) suspendiert sind. Jedes winzige Teilchen ist gründlich mit einem Tensid beschichtet, um ein Verklumpen zu verhindern. Große ferromagnetische Teilchen können aus dem homogenen kolloidalen Gemisch herausgerissen werden und bilden einen separaten Klumpen magnetischen Staubs, wenn sie starken Magnetfeldern ausgesetzt werden. Die magnetische Anziehung von Nanopartikeln ist so schwach, dass die Van-der-Waals-Kraft des Tensids ausreicht, um eine magnetische Verklumpung oder Agglomeration zu verhindern. Ferrofluide behalten in der Regel keine Magnetisierung in Abwesenheit eines extern angelegten Feldes bei und werden daher oft als "Superparamagnete" und nicht als Ferromagnete klassifiziert.
Der Unterschied zwischen Ferrofluiden und magnetorheologischen Fluiden (MR-Fluide) liegt in der Größe der Partikel. Die Partikel in einem Ferrofluid bestehen hauptsächlich aus Nanopartikeln, die durch Brownsche Bewegung in der Schwebe gehalten werden und sich im Allgemeinen unter normalen Bedingungen nicht absetzen. MR-Fluide bestehen in erster Linie aus mikrometergroßen Partikeln, die zu schwer sind, als dass die Brownsche Bewegung sie in der Schwebe halten könnte, und die sich daher aufgrund des inhärenten Dichteunterschieds zwischen dem Partikel und seiner Trägerflüssigkeit mit der Zeit absetzen. Diese beiden Flüssigkeiten haben daher sehr unterschiedliche Anwendungen.
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