I ferrofluidi e le Morpho Towers di Sachiko Kodama

Trovo bellissimo questo video, che ho trovato su Wired:

Video: Bizarre Magnetic Ferrofluids Will Blow Your Mind

This incredible sequence shows off ferrofluid spiraling up a pair of corkscrewing towers. From artist Sachiko Kodama, one of the first to work in this medium, the installation is titled “Morpho Towers – Two Standing Spirals.”

I ferrofluidi sono cose veramente stupefacenti. La spiegazione di che cosa sono la trovate su Wikipedia (qui l’articolo completo).

Un ferrofluido è un liquido che si polarizza fortemente in presenza di un campo magnetico. I ferrofluidi sono composti di particelle ferromagnetiche sospese in un veicolo fluido, molto spesso un solvente organico oppure acqua. Le nano-particelle ferromagnetiche sono rivestite di un tensioattivo per prevenire la loro agglomerazione (dovuta alle forze di van der Waals della chimica organica ed alle forze magnetiche). Anche se il nome suggerirebbe il contrario, i ferrofluidi non esercitano un ferromagnetismo, dal momento che non presentano la magnetizzazione in assenza di un campo applicato esternamente. In effetti, i ferrofluidi presentano il paramagnetismo, e si dice spesso che sono “superparamagnetici” a causa della loro grande suscettività magnetica. In effetti fluidi ferromagnetici “veri” sono difficili da creare oggi giorno, dal momento che richiedono alte temperature.
I ferrofluidi sono composti da microscopiche nanoparticelle ferromagnetiche, solitamente magnetite, ematite o qualche altro composto contenente Fe2+ o Fe3+. Le nanoparticelle sono tipicamente nell’ordine dei 10 nm. Le dimensioni sono sufficientemente piccole da far sì che l’agitazione termica le disperda uniformemente all’interno del liquido portatore, e che le particelle contribuiscano alla risposta magnetica complessiva del fluido. Ciò è analogo al modo in cui gli ioni di una soluzione acquosa salina paramagnetica (come una soluzione acquosa di solfato di rame o di cloruro di manganese) rendono la soluzione paramagnetica.
I veri ferrofluidi sono stabili. Ciò significa che le particelle solide non si agglomerano o creano fasi separatemente, anche quando immerse in campi magnetici estremamente forti. Comunque, i tensioattivi tendono a spezzarsi con il tempo (pochi anni), e alla fine le nanoparticelle si agglomereranno, separandosi e cessando di contribuire alla risposta magnetica del fluido. Il termine fluido magnetoreologico (MRF) si riferisce a liquidi simili ai ferrofluidi (FF), che solidificano in presenza di un campo magnetico. I fluidi magnetoreologici hanno particelle in scala micrometrica che sono da 1 a 3 ordini di grandezza più grosse di quelle dei ferrofluidi.
Quando un fluido paramagnetico è sottoposto ad un campo magnetico verticale sufficientemente intenso, la superficie forma spontaneamente una sequenza regolare di increspature. Questo effetto, noto con il nome di instabilità di campo normale, è veramente notevole. La formazione di increspature aumenta l’energia libera della superficie e l’energia gravitazionale del liquido, ma riduce l’energia magnetica. Le increspature si formano solamente a partire da un livello critico del campo magnetico, quando la riduzione dell’energia magnetica è maggiore dell’aumento di quelle di superficie e gravitazionale. I ferrofluidi hanno una suscettività eccezionalmente alta ed il campo magnetico necessario all’insorgere delle increspature può essere realizzato da un piccolo magnete.

Ferrofluido

Wikipedia.org

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