Fluido Magnetico

Un ferrofluido es un líquido que se polariza en presencia de un campo magnético. Los ferrofluidos se componen de partículas ferromagnéticas suspendidas en un fluido portador, que comúnmente es un solvente orgánico o agua. Las nanopartículas ferromagńeticas están recubiertas de un surfactante para prevenir su aglomeración a causa de las fuerzas magnéticas y de van der Waals. Los ferrofluidos, a pesar de su nombre, no muestran ferromagnetismo, pues no retienen su magnetización en ausencia de un campo aplicado de manera externa. De hecho, los ferrofluidos muestran paramagnetismo y normalmente se identifican como "superparamagnéticos" por su gran susceptibilidad magnética. Un auténtico fluido ferromagnético es difícil de crear en la actualidad, requiriendo elevadas temperaturas y levitación electromagnética. 1Historia[editar]

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

La primera aproximación de fluidos magnéticos (o ferrofluidos) se llevó a cabo en 1779 por Wilson2 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 Papell3 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 trabajo 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.4

Descripción del ferrofluido[editar]

Un ferrofluido bajo la influencia de un imán.

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[editar]

Un ferrofluido en un campo magnético demostrando inestabilidad bajo campo normal causada por un imán de neodimio bajo el plato.

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 requerido para la aparición de patrones corrugados puede alcanzarse con un pequeño imán.

Surfactantes comunes para ferrofluidos[editar]

Los ferrofluidos

...