Lần đầu tiên, các nhà khoa học đã tạo ra một chất lỏng từ tính vĩnh viễn. Theo một nghiên cứu mới, những giọt chất lỏng này có thể biến thành nhiều hình dạng khác nhau và được thao tác bên ngoài để di chuyển xung quanh.
Chúng tôi thường tưởng tượng nam châm là rắn, tác giả cao cấp Thomas Russell, một giáo sư nổi tiếng về khoa học và kỹ thuật polymer tại Đại học Massachusetts Amherst cho biết. Nhưng bây giờ chúng tôi biết rằng "chúng tôi có thể tạo ra nam châm ở dạng lỏng và chúng có thể phù hợp với các hình dạng khác nhau - và hình dạng thực sự tùy thuộc vào bạn."
Các giọt chất lỏng có thể thay đổi hình dạng từ một hình cầu sang hình trụ thành bánh kếp, ông nói với Live Science. "Chúng tôi có thể làm cho nó trông giống như một con nhím biển nếu chúng tôi muốn."
Russell và nhóm của ông đã tạo ra những nam châm lỏng này một cách tình cờ khi thử nghiệm chất lỏng in 3D tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley (nơi Russell cũng là một nhà khoa học đến thăm). Mục tiêu là tạo ra các vật liệu rắn nhưng có đặc tính của chất lỏng cho các ứng dụng năng lượng khác nhau.
Một ngày nọ, sinh viên sau tiến sĩ và tác giả chính Xubo Liu nhận thấy vật liệu in 3D, được làm từ các hạt từ tính gọi là oxit sắt, quay xung quanh đồng loạt trên một tấm khuấy từ. Vì vậy, khi nhóm nghiên cứu nhận ra toàn bộ cấu trúc, không chỉ các hạt, đã trở thành từ tính, họ quyết định điều tra thêm.
Sử dụng một kỹ thuật để in chất lỏng 3D, các nhà khoa học đã tạo ra những giọt có kích thước milimet từ nước, dầu và oxit sắt. Các giọt chất lỏng giữ hình dạng của chúng vì một số hạt oxit sắt liên kết với chất hoạt động bề mặt - chất làm giảm sức căng bề mặt của chất lỏng. Các chất hoạt động bề mặt tạo ra một lớp màng bao quanh nước lỏng, với một số hạt oxit sắt tạo ra một phần của hàng rào màng và phần còn lại của các hạt được bao bọc bên trong, Russell nói.
Sau đó, nhóm nghiên cứu đặt các giọt kích thước milimet gần một cuộn dây từ tính để từ hóa chúng. Nhưng khi họ lấy cuộn dây từ tính đi, các giọt nước đã thể hiện một hành vi vô hình trong chất lỏng - chúng vẫn bị từ hóa. (Chất lỏng từ tính gọi là ferrofluids tồn tại, nhưng những chất lỏng này chỉ bị từ hóa khi có sự hiện diện của từ trường.)
Khi những giọt đó tiếp cận từ trường, các hạt oxit sắt nhỏ đều thẳng hàng theo cùng một hướng. Và một khi họ loại bỏ từ trường, các hạt oxit sắt liên kết với chất hoạt động bề mặt trong phim bị kẹt đến mức chúng không thể di chuyển và vẫn giữ nguyên vị trí. Nhưng những thứ trôi nổi tự do bên trong giọt nước vẫn thẳng hàng.
Các nhà khoa học không hiểu đầy đủ về cách các hạt này bám trên cánh đồng, Russell nói. Một khi họ tìm ra điều đó, có rất nhiều ứng dụng tiềm năng. Ví dụ, Russell tưởng tượng việc in một hình trụ với phần giữa không có từ tính và hai nắp từ tính. "Hai đầu sẽ kết hợp với nhau như một nam châm hình móng ngựa" và được sử dụng như một "dụng cụ lấy đồ nhỏ", ông nói.
Trong một ứng dụng thậm chí kỳ quái hơn, hãy tưởng tượng một người chất lỏng nhỏ - phiên bản quy mô nhỏ hơn của T-1000 lỏng từ bộ phim "Kẻ hủy diệt" thứ hai - Russell nói. Bây giờ hãy tưởng tượng rằng các bộ phận của người đàn ông chất lỏng mini này được từ hóa và các bộ phận không. Một từ trường bên ngoài sau đó có thể buộc người nhỏ bé di chuyển các chi của nó giống như một chiếc marionette.
"Đối với tôi, nó đại diện cho một loại trạng thái mới của vật liệu từ tính," Russell nói. Những phát hiện được công bố vào ngày 19 tháng 7 trên tạp chí Khoa học.
