Goopy GIF Sie können nicht von diesem faszinierenden Experiment wegsehen

Als eine Reihe von Goopy-Plattformen in einem faszinierenden GIF auf Reddit einen Bolzen hinunterklettern, sieht es fast so aus, als sollte Mario von einem zum anderen springen.

Aber dies ist keine Videospielgrafik der 90er Jahre, sondern das wirkliche Leben. Das GIF zeigt eine Demonstration von Ferrofluid, einer Suspension von magnetischen Partikeln in Nanogröße in Öl. Die magnetischen Partikel sind klein und mit einem Tensid überzogen, einer Substanz wie Seife, die dazu beiträgt, die Partikel gleichmäßig in der Flüssigkeit zu verteilen, selbst wenn sie neben einem starken Magneten platziert werden, sagte Brandon Jackson, Doktorand im Bereich Mechanik Ingenieurwesen an der Michigan Technological University, die Anwendungen für Ferrofluide studiert hat.

In dem auf Reddit veröffentlichten GIF und in vielen anderen ähnlichen Demonstrationen auf YouTube, Twitter und GIPHY liefert ein Magnet unter dem Bolzen das Magnetfeld. Die Flüssigkeit richtet sich nach den unsichtbaren Linien des Magnetfelds aus, was zu einem stacheligen Aussehen führt. Die Oberflächenspannung hält die Flüssigkeit zusammen. Währenddessen zieht die Schwerkraft die Flüssigkeit die Schraube hinunter, was zu einer Abwärtsbewegung der "Plattformen" führt. [Weitere unterhaltsame GIFs für chemische Reaktionen]

Die Form "ist eine Lösung mit minimaler Energie zwischen der Gravitationsenergie, der Oberflächenspannungsenergie und der magnetischen Energie", was bedeutet, dass die Substanz den Weg wählt, der die geringste Energiemenge erfordert, sagte Jackson .

In einigen GIFs hält der Demonstrator zusätzliche Magnete, die die Form des Ferrofluids weiter verändern oder es wie ein schnüffelnder Igel auf einer Oberfläche bewegen können.

Eigentlich ist es Raketenwissenschaft

Wissenschaftler der NASA erfanden Ferrofluide in den 1960er Jahren, als sie herausfinden wollten, wie Raketentreibstoff in einer Schwerelosigkeitsumgebung effizient aus einem Tank in einen Motor transportiert werden kann. Die Forscher glaubten, dass sie durch Magnetisierung des Kraftstoffs mit winzigen Eisenoxidpartikeln möglicherweise ein Magnetfeld verwenden könnten, um den Kraftstoff in den Motor zu saugen, und lästige Gasblasen zurücklassen könnten, die laut dem Technologietransferprogramm der NASA Schäden verursachen könnten.

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Feststoffraketentreibstoffe machten die Ferrofluide im Weltraum überflüssig, aber die Wissenschaftler erkannten schnell, dass Ferrofluide auch zur Bildung von Dichtungen zum Schutz von Halbleiterchips während der Herstellung verwendet werden können. Die wahrscheinlich häufigste industrielle Anwendung heute sind Lautsprecher, sagte Jackson. Ferrofluide werden verwendet, um Vibrationen in Lautsprecherkomponenten zu dämpfen und einen verzerrten Klang zu vermeiden.

Die Zukunft der Ferrofluide

Ferrofluide sorgen für unterhaltsame, wissenschaftlich faire Demos, sind aber auch Gegenstand aktiver Forschung. Eine mögliche Anwendung, sagte Jackson, ist in der Medizin. Einige Wissenschaftler haben Ferrofluide als Alternative zur Bestrahlung von Krebs in Betracht gezogen, sagte er. Die Flüssigkeiten könnten in Tumore injiziert und dann mit einem schnell wechselnden Magnetfeld vibriert werden, das sie erwärmen würde, wodurch der Tumor im Wesentlichen von innen "gekocht" würde. Strahlung tötet Tumorzellen in ähnlicher Weise mit Hitze ab, verursacht jedoch Schäden, wenn sie auf dem Weg zum Krebs durch das Gewebe gelangen. Ferrofluide könnten in ähnlicher Weise verwendet werden, um Medikamente auf bestimmte Gewebe abzuzielen, sagte Jackson.

Jackson und seine Kollegen haben eine andere Verwendung für Ferrofluide im Auge. Sie untersuchen Ferrofluide als selbstorganisierende Triebwerke auf winzigen Satelliten. Traditionelle Antriebssysteme funktionieren gut auf großen Satelliten, sagte Jackson, aber eine zunehmende Anzahl der Satelliten, die in die Umlaufbahn geschossen werden, hat die Größe von Mobiltelefonen oder Schuhkartons. Viele verwenden Elektrospray-Triebwerke, die mit winzigen elektrifizierten Nadeln Flüssigkeitsstrahlen sprühen, um den Satelliten anzutreiben. Die stachelige Igelform, die Ferrofluide unter dem Einfluss eines Magnetfelds bilden, kann aber auch Ionenstrahlen abschießen - eine Form des Antriebs, für die nur ein Magnet erforderlich ist, keine präzisionsgefertigte Nadel.

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