Biologia II

Marco teórico

Los ferrofluidos aparecieron en la segunda mitad del siglo XX. No existen en la naturaleza, por lo que hubo que sintetizarlos.

La primera aproximación de fluidos magnéticos (o ferrofluidos) se llevó a cabo en 1779 por Wilson, que preparó un fluido formado por finas partículas de hierro en el agua. Sin embargo, no se puede hablar de una verdadera síntesis de ferrofluido hasta 1963. Stephen Papell fue quien hizo esta síntesis mezclando queroseno (esencia) y magnetita en polvo (gasolina) en presencia de ácido oleico (tensioactivo). A continuación, con el fin de obtener nanopartículas, molió durante 10 meses el líquido. El objetivo era producir un líquido de propulsión para cohetes en ausencia de gravedad. Esa fue la primera vez que se creó un ferrofluido estable.

Los trabajos de Rosenzweig condujeron a una mejora del proceso, lo que permitió obtener un ferrofluido más concentrada y magnético. Y dio lugar a una producción industrial y a la comercialización de los ferrofluidos, en un principio, esencialmente por la empresa Ferrofluidics. Desde entonces, la investigación científica proporciona avances diarios en la síntesis de ferrofluidos.

Descripción:

Los ferrofluidos se componen de partículas ferromagnéticas microscópicas, normalmente magnetita, hematita o algún otro compuesto con contenido de Fe2+ o Fe3+. Las nanopartículas típicamente son del orden de 10 nm. Esto es lo suficientemente pequeño para que la agitación térmica las distribuya uniformemente dentro del fluido portador, así como para contribuir a la respuesta magnética general del fluido. Esto es análogo a la forma como los iones de una solución salina acuosa paramagnética (por ejemplo, una solución acuosa de sulfato de cobre o cloruro de manganeso) le confieren dichas propiedades paramagnéticas.

Un verdadero ferrofluido es estable; esto significa que las partículas sólidas no se aglomeran o separan en fase, aún bajo la influencia de campos magnéticos muy intensos. Sin embargo, el surfactante tiende a descomponerse al paso del tiempo (algunos años) y eventualmente las nanopartículas se aglomeran y separan, dejando de contribuir a la respuesta magnética del fluido.

Inestabilidad bajo campo normal.

Al someter un fluido paramagnético a un campo magnético vertical de suficiente intensidad, la superficie espontáneamente forma un patrón corrugado muy regular. Este notable efecto es conocido como inestabilidad bajo campo normal. La formación corrugada incrementa la energía gravitacional y de superficie libre del líquido, pero reduce la energía magnética. Las formaciones aparecen únicamente al exceder un valor crítico para el campo magnético, cuando la reducción de energía magnética sobrepasa el incremento en energía de superficie y gravitación. Los ferrofluidos tienen una susceptibilidad magnética muy elevada y el campo magnético crítico

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