Untuk pertama kalinya, saintis telah mencipta cecair magnet kekal. Titisan cecair ini boleh berubah menjadi pelbagai bentuk dan dimanipulasi secara luaran untuk bergerak, menurut satu kajian baru.
Kami biasanya membayangkan magnet sebagai pepejal, kata pengarang senior Thomas Russell, seorang profesor ilmu sains polimer dan kejuruteraan di University of Massachusetts Amherst. Tetapi sekarang kita tahu bahawa "kita boleh membuat magnet yang cecair dan mereka boleh menyesuaikan diri dengan bentuk yang berbeza - dan bentuknya sangat bergantung kepada anda."
Titisan cecair boleh mengubah bentuk dari sfera ke silinder ke pancake, katanya kepada Sains Live. "Kita boleh menjadikannya seperti landak laut jika kita mahu."
Russell dan pasukannya mencipta magnet cecair secara tidak sengaja ketika bereksperimen dengan cecair percetakan 3D di Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley (di mana Russell juga seorang saintis fakultas yang melawat). Matlamatnya adalah untuk mencipta bahan yang pepejal tetapi mempunyai ciri-ciri cecair untuk pelbagai aplikasi tenaga.
Suatu hari, pelajar pasca doktoral dan pengarang utama Xubo Liu melihat bahan bercetak 3D, diperbuat daripada zarah magnet yang dipanggil besi-oksida, berputar di sekeliling pada plat stir magnet. Jadi apabila pasukan menyedari keseluruhan pembinaan, bukan hanya zarah, telah menjadi magnet, mereka memutuskan untuk menyiasat lebih lanjut.
Menggunakan teknik cecair cetakan 3D, saintis mencipta tetesan saiz milimeter dari air, minyak dan oksida besi. Titisan cecair mengekalkan bentuknya kerana beberapa zarah besi oksida mengikat dengan surfaktan - bahan yang mengurangkan ketegangan permukaan cecair. Para surfactants membuat filem di sekitar air cecair, dengan beberapa zarah besi oksida membentuk sebahagian daripada penghalang filmy, dan seluruh zarah yang tertutup di dalam, kata Russell.
Pasukan itu kemudiannya meletakkan tetesan saiz milimeter berhampiran gegelung magnetik untuk menggagalkannya. Tetapi apabila mereka mengambil gegelung magnetik, titisan menunjukkan tingkah laku yang tidak kelihatan dalam cecair - mereka tetap magnet. (Cecair magnet yang dipanggil ferrofluid wujud, tetapi cecair ini hanya magnetik apabila terdapat medan magnet.)
Apabila titisan-titisan tersebut menghampiri medan magnet, zarah-zarah besi-oksida kecil sejajar dengan arah yang sama. Dan apabila mereka mengeluarkan medan magnet, zarah-zarah besi oksida terikat kepada surfaktan dalam filem itu sangat sibuk sehingga mereka tidak dapat bergerak dan terus kekal sejajar. Tetapi mereka yang terapung di dalam titisan juga tetap sejajar.
Para saintis tidak memahami sepenuhnya bagaimana zarah-zarah ini memegang padang, kata Russell. Sebaik sahaja mereka memikirkannya, terdapat banyak aplikasi yang berpotensi. Sebagai contoh, Russell membayangkan mencetak silinder dengan magnet tengah dan dua magnetik. "Kedua-dua hujung itu akan datang bersama-sama seperti magnet kuda," dan digunakan sebagai penangkap mini, "katanya.
Dalam aplikasi yang lebih pelik, bayangkan orang cair mini - versi kecil cecair T-1000 dari filem "Terminator" kedua - kata Russell. Sekarang bayangkan bahawa bahagian-bahagian lelaki cair mini ini adalah magnet dan bahagiannya tidak. Suatu medan magnet luar boleh memaksa orang kecil untuk memindahkan anggota badannya seperti marionet.
"Bagi saya, ia semacam mewakili sejenis bahan magnetik baru," kata Russell. Penemuan itu diterbitkan pada 19 Julai dalam jurnal Science.
