تبدیل قطره‌ای از یک سیال به آهن‌ربا با کمک نانوذرات!
با ترکیب نانوذرات و نوعی سیال، آهن‌ربای انعطاف‌پذیری ساخته شده که می‌توان رفتار مغناطیسی آن را کنترل کرد. این اولین باری است که آهن‌ربا با یک سیال ساخته می‌شود.
آهن‌رباهای نعل اسبی شکل همیشه در کارتون‌ها اسباب خنده و شادی بوده است، آهن‌رباهایی که معمولا انعطاف‌پذیر نیستند. اخیرا محققان آزمایشگاه ملی برکلی موفق به ساخت آهن‌ربایی متفاوت شده‌اند. آنها از نانوذرات، آهن‌ربای مبتنی بر سیال ساختند.
چنین آهن‌رباهای انعطاف‌پذیری برای استفاده در جاهایی که آهن‌رباهای صلب مناسب نیستند نظیر ربات‌های نرم یا الکترونیک انعطاف‌پذیر، قابل استفاده است. هر چند چنین آهن‌رباهایی هنوز به مرحله کاربرد عملی نرسیده‌اند، اما رفتار جدید نانوذرات می‌تواند مسیر تازه‌ای به سوی ساخت مواد مغناطیسی باز کند.
برای تولید این نوع مواد مغناطیسی، توماس راسل و همکارانش از دانشگاه ماساچوست، قطرات میکرومقیاسی از یک سیال را با نانوذرات مغناطیسی پر کردند. این ساختار ذره-سیال دارای خاصیت سوپر پارامغناطیس است که به شدت در میدان مغناطیسی جذب می‌شود. در واقع این ذرات، مغناطیسی هستند اما آهن‌ربا نیستند در نتیجه به این سیال، فروسیال گفته می‌شود.
محققان به این ساختار، سورفاکتانت اضافه کردند و در نتیجه، نانوذرات روی سطح سیال قرار می‌گیرد. این سیال قاعدتا باید در میدان مغناطیسی جذب شود اما بعد از قطع شدن میدان، دیگر نباید خاصیت مغناطیسی داشته باشد. اما محققان رفتار مغناطیسی را در غیاب میدان در این سیال مشاهده کردند. بنابراین، این سیال مغناطیسی رفتاری شبیه به یک آهن‌ربا دارد با این تفاوت که کاملا انعطاف‌پذیر است. نتایج این پروژه در نشریه Science به چاپ رسیده است.
راسل می‌گوید: «ما نمی‌توانستیم این رفتار را باور کنیم چون اعتقاد بر این است که آهن‌ربا و مغناطیس دائمی تنها در مواد جامد دیده می‌شود.»
این قطره‌ها می‌توانند به حالت اولیه خود باز گردند، زمانی که محققان pH سیال را تغییر دادند، پوسته نانوذرات شل شد و در نتیجه قطره رفتار مغناطیسی خود را از دست داد. با کاهش pH، نانوذرات دوباره به سطح پوسته بازگشتند و قطره دوباره خاصیت مغناطیسی پیدا کرد.
