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北京化工大学Science:液态磁铁新发现,未来空间大无穷

    磁性材料的广泛使用大大提升了人类的生活水平,小到家用电器如冰箱,大到航天设备如磁导航仪,固态磁性材料的身影无处不在。而一般液态磁性材料,如传统铁磁流体,虽具有灵活形态但本身不存在磁极,只有在外加磁场作用下被持续磁化才能表现出特定磁性。

    有鉴于此,北京化工大学软物质高精尖中心博士生刘绪博(第一作者)、马萨诸塞大学安姆斯特分校的Thomas Russell教授(通讯作者)等人报道了一种新型磁性液体,这种可重构的铁磁性液滴也被称为液态磁铁。

    通过控制磁性纳米粒子在水油界面的自组装,研究人员成功引导铁磁流体从顺磁性转变成铁磁性。该研究中发现的铁磁性液滴(FLD)既拥有类似固态磁铁的磁性,又具备液体的可流动性,二者结合形成一种全新的磁性软物质材料。通俗来讲,磁铁不再一定是坚硬的固体,也可以是流动的液体。

    液态磁铁

    这里,将水基磁流体材料与有机相混合,分散于水相中的羧基化四氧化三铁磁性纳米粒子(Fe3O4-COOH NPs)与溶解于相邻油相中的氨基化笼形倍半硅氧烷(POSS-NH2)在水油界面相互作用,原位自组装形成磁性纳米粒子表面活性剂,吸附到界面处并实现阻塞相变,形成磁流体液滴。

    室温下测量该液滴磁滞回线发现,不同于传统顺磁性磁流体,这种液滴表现出一定强度的剩磁和矫顽力,转变为铁磁性。结合最新的全液相3D打印和微流控成型技术,研究人员可在全液态条件下,制造任意形貌的磁性液态器件。此外,已成型的液体还可以通过改变液体内酸碱环境进行重构,实现可逆磁化或消磁。

    这种新型铁磁液滴具有诸多奇特性质,未来有望用于磁控液态机器人、可编程液态微反应器等领域,并推动新型液态磁材料表征技术如极化中子磁场成像等向前发展。

    来源:北京化工大学,纳米人。由东莞磁铁厂家卡瑞奇网络部小浮整理编辑。

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标签:   液态磁铁
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点击次数:  更新时间:2019-07-22 16:04:30  【打印此页】  【关闭

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