Магнітна рідина, двигун прогресу
Неймовірного виду рідина, яка здатна притягатися магнітом і при цьому не перетворюватися на наїжився речовина, ви можете отримати у себе вдома.
За великим рахунком магнітне поле здатне притягувати будь-який матеріал, але основний їх перелік дуже слабо взаємодіє з таким полем і виявити це неозброєним оком неможливо. Чи існує можливість додати матеріалу магнітних властивостей і при цьому не порушити його структури основних якостей. У цій статті ми поговоримо про рідинах, здатних взаємодіяти з магнітним полем.
Кілька років тому винахідник подав заявку на патент, його пристрій являв собою незвичайну муфту, для передачі обертання між двох машин. Як робоча речовина трансмісії виступало масло, змішане з металевим порошком. Коли через рідину, а точніше масло, проходив електричний струм, вона тверділа і з'єднувала дві обертові частини машини в одне ціле. Природно, коли електричний струм не йшов по ланцюгу, і магнітне поле не виникало, крутний момент не міг передаватися, тож як рідина була рідиною. Неприємними моментами такої системи виступає примхлива рідина. Вона то візьметься грудками, то відмовиться тверднути. Саме тому муфти такого типу не знаходили широкого застосування.
Коли ж за справу взялися провідні світові фахівці, ситуація кардинально змінилася в кращу сторону, а рідина стала відмінно виконувати покладені на неї функції. Вирішити проблему збивання рідини вдалося додаванням в неї дуже дрібних частинок металу.
Що ж собою являє магнітна рідина?
Магнітна рідина це несе рідка речовина, змішане з якомога більш дрібним порошком металу або феромагнетика. Така рідина може зберегти свої якості протягом більш ніж п'яти років і на всьому терміні служби володіти відмінними магнітними властивостями.
Коли йде виробництво магнітної рідини, спочатку в несе речовина додається дрібний пил з частинок матеріалу, добре взаємодіють з магнітним полем, далі ці частинки рівномірно розміщуються в рідини, і проводиться тест готового речовини.
На сьогодні існує маса способів отримання такої рідини. В основі їх лежить подрібнення різних металів шляхом перемелювання або обробки спеціальним дуговим розрядом. При цьому витрачається дуже багато енергії і людино-годин. Щоб уникнути підвищених витрат необхідно скористатися запропонованим нами способом створення магнітної рідини, про який ми поговоримо нижче. Зараз же ми розглянемо, де саме застосовується така рідина.
Та все це грунтується на методики, яку можна назвати тільки, одним словом. Але ми почнемо з простого. У механіці рідини дуже часто застосовуються для того щоб передавати енергію. Дуже поширеним способом такої передачі виступає саме гідравліка, наприклад ківш бульдозера. Всі вузли, які беруть участь в гідравліки, розраховані, з необхідною силою, відкрити або навпаки закрити доступ рідини в циліндри і мотори. Недоліком систем гідравлічного типу є підвищений знос перепускних деталей. З усіма функціями здатна справиться і магнітна рідина, і зробити це на порядок краще.
У широку частину трубопроводу, за допомогою поля, закачується магнітна рідина. Таким чином, вона як би є запором, коли рідина перекриває канал, рух в ньому зупиняється. За допомогою магнітного поля можна управляти магнітною рідиною, як в певних ділянках магістралі, так і в усій системі. Для того щоб управляти течією намагніченою рідини, потрібно просто в певних місцях рукава встановити електромагніти. Якщо магістраль знаходиться у вертикальному положенні, рідина утримується на одному рівні. Якщо ця межа перевищується, клапан підбурює рідина в зворотному напрямку, при цьому відбувається відбій тільки зайвого кількості речовини, основна ж і необхідна для роботи частина, залишається в системі.
Існує ще один варіант як використовувати магнітну рідину. Така речовина здатне замінити традиційне зчеплення у всіх його видах. Все що потрібно для цього зробити, помістити трансмісію і маховик двигуна в один резервуар, заповнити його магнітною рідиною і давати їй укріпляти імпульсами. Наприклад, 70 раз в секунду. Було зроблено багато спроб створити подібне зчеплення, але у всіх випадках довговічність вузла була вкрай низька.
А ось автомобілі з магнітно-рідинної системою передачі крутного моменту зношуються вкрай незначно і мають зниженою витратою палива. Мало того, магнітна рідина, основою якої служить мастильний матеріал, здатна не тільки зберігати поверхні деталей, що труться, а й забезпечувати відмінну герметизацію вузлів. На межі робочої області, на її стиках встановлюються електромагніти, які не дають рідини витікати, що значно покращує експлуатаційні якості агрегату.
Існує пристосування, яке дає можливість перетворити енергію коливань в механічну силу. Зробити це може електро-котушка з встановленим всередині резервуаром, наповненим магнітною рідиною.
Коли вся система нахиляється або прискорюється, рідина змінює своє положення (приходить в рух) таким чином, змінюється і магнітне поле, створюючи в витках котушки електрорушійну силу. Сама ж котушка сполучається з конденсатором постійної ємності через випрямляч. Напруга електричного поля безпосередньо залежить від кількості витків котушки. Така система, маючи кишеньковий розмір цілком здатна забезпечувати енергією невеликий радіоприймач. Навіть дрібні удари водних крапель по вашому будинку здатні перероблятися в корисне електрику.
Також рідина, що має магнітні властивості, можна використовувати в гірничодобувній галузі. Поле магніту, яке має не однакову щільність, здатне привести до місцевого ущільнення несучої рідини, після чого магнітні частинки підвищеної щільності піднімаються на поверхню. Так як поле магніту дуже просто змусити міняти свою інтенсивність в різних місцях можна змусити спливати на поверхню частинки певної, що настроюється щільності.
Таку технологію і застосовують і сепарації руди різної щільності. Частинки різної щільності осідають на шар рідини знаходиться в магнітному полі. Силу електромагнітного поля можна налаштувати таким чином, щоб важкі частинки тонули, а легкі спливали. У тому випадку, коли полюса магніту нахиляються відносно поверхні рідини, поділ частинок починає протікати безперервно, частинки з великою вагою упорядковано окремо від більш легкого матеріалу.
У тих випадках коли проста рідина для змащування і охолодження обладнання не може бути застосована, на виручку знову приходять магнітні рідини. Наприклад, в висотних роботах, обмеженому просторі і інших важкодоступних місцях. Вся справа в тому, що рідина магнітного типу може подаватися в певне місце за допомогою саме магнітного поля. Сама рідина проникає точніше, змащує краще і повністю виключає паразитное витікання.
Ще до достоїнств саме магнітної рідини слід віднести їх кращу здатність до охолодження і теплопровідності, ніж у звичайних мастильних матеріалів. Коли проводиться свердління або інша обробка немагнітних матеріалів, магнітна рідина здатна відбирати стружку і благополучно відводити її в сторону. Будь-яка пил, стружки і інші продукти відходу на 100% видаляються з місця обробки.
Також магнітні рідини чекає велике майбутнє в медичній галузі. Ліки покликані вбивати пухлину мають негативний вплив на здорові клітини організму. Але якщо такий препарат розбавити з магнітною рідиною і ввести в кров, а область пухлини тримати в зоні магнітного поля, препарат буде перебувати і діяти тільки в потрібному місці.