Manyetik Akışkanlar Hakkında Az Bilinen 15 Bilgi

İlk olarak NASA tarafından geliştirilen ve günümüz teknoloji dünyasında çok önemli bir yere sahip olan manyetik sıvılar bildiklerimizin de ötesinde çok farklı alanlarda kullanılıyor. MR cihazlarından araç süspansiyon sistemlerine kadar birçok alanda kullanılan bu akışkanlar ile ilgili detayları sizler için derledik. Bilgiler yazımızın devamında.

A- A+

08.04.2020 tarihli yazı 9541 kez okunmuştur.

İlk olarak NASA tarafından uzay programı için geliştirilen manyetik sıvılar, günümüz dünyasında önemli bir yere sahip olup birçok alanda kullanılıyor. Manyetik sıvılar, müzik videolarında kullanılmalarının yanı sıra bugün hoparlörden MRI tarayıcılarına kadar hayatımızın her alanında kullanılıyor.

Peki Manyetik Sıvı Nedir?

Manyetik sıvılar, alkol, karbohidrojen gibi polar ve apolar maddelerden yapılmaktadır. Manyetik sıvılar, taşıyıcı ortamlarda oleik asit, nitrik asit ve benzeri malzemelerle kararlı yapıya getirilen ve boyutları 5-15 nanometre aralığında değişen manyetik taneciklere sahip koloit süspansiyonlardır.

►İlginizi Çekebilir: MR Taramada Yeni Yöntem Geliştirildi

Doğada kendi halinde bulunmayan manyetik sıvılar, ilk olarak 1960’lı yıllarda oluşturuldu. Geliştirildikleri ilk yıllarda ml başına maliyetinin yüksek olmasından dolayı malzeme bilimi manyetik sıvılarla ilgili uygulamaları durdurdu. Ancak ilerleyen zamanlarda gazyağı süspansiyonları ile yapılan çalışmalarla maliyetin düşmesi üzerine kullanım alanları artmaya başladı. Manyetik sıvılara örnek olarak ferro-akışkan yani ferromanyetik sıvıyı örnek verebiliriz.

Ferromanyetik sıvı ilk olarak NASA tarafından 1960’lı yılların başında geliştirildi. Bu sıvı, manyetik özelliği olan nano parçacıklar ile yüzey aktif maddenin belirli oranda karışmasıyla oluşuyor. Manyetik bileşeni demir oksit olan türü MR görüntüleme cihazlarında kullanılıyor. Ayrıca sabit diskler, CD/DVD gibi evimizdeki birçok alette de kullanılıyor. Ferromanyetik sıvı, harici bir manyetik alandan çıkarıldığında genellikle indüklenen manyetizmayı kaybediyor. Bu yüzden ferromanyetik sıvı “süperparamanyetikler” sınıfına mensup.

Ferromanyetik Sıvı Nasıl Çalışır?

Ferromanyetik sıvıların yapıları incelendiğinde küçük demir oksit parçacıkları içerdiği gözükmektedir. Sıvıya mıknatısı yaklaştırdığımızda bu oksit parçacıkları mıknatısa doğru yönelir. Bu mıknatısa yönelim hareketleri, ilginç şekilde iğneler veya sivri uçların oluşmasına sebep olur. Ayrıca demir oksit parçacıkları manyetik alana çekilir ve manyetik alanda sıvıya doğru çekilir.

Demir oksit parçacıklar ve yağ, yüzey aktif madde sayesinde birlikte çalışmaktadır. Yüzey aktif maddenin bir ucu demir oksit parçacıklara kilitlenirken, diğer ucu da yağın üzerinde tutuluyor. Bu olay, demir oksit parçacıkların birbirine yapışmasını ve yağ taşıyıcısından ayrılmasını önlüyor. Bu nedenle ferro-akışkan, bütün olarak konsantre sütunlara yönlendiriliyor. Aynı zamanda yerçekimi, konsantre sütunları geri çekmeye çalışırken, yağın yüzey gerilimi de her bir sütunun kendi kendini çekmesini sağlıyor ve sıvının kendine özgü iğnelerini oluşturuyor.

Manyetik Sıvılar Hakkında 15 Net Bilgi

1. Manyetik sıvılar, 1963 yılında NASA’da çalışan Steve Papell tarafından yerçekimsiz ortamda roketin pompa girişine doğru giden bir hat oluşturması için icat edildi.

2. Bu sıvılar manyetik bir alana tabi tutulduklarında kendilerine özgü sivri uçlar veya iğneler oluşturmaktalar.

3.Genellikle manyetik sıvıların çoğu manyetik alana maruz kalmadığında mıknatıslanmamış şekilde kalmaktadır.

4. Ferro-akışkanlara uygulanan manyetik alan bu sıvı içindeki nano parçacıkları etkileyerek ısıtılması veya soğutulması istenen yüzeyler arası ısı transferini sağlamaktadır.

5. Ferromanyetik sıvılar uzun bir süre normal hallerini koruyabiliyor. Bunun sebebi, yapısında bulunan katı parçacıkların yerçekiminden dolayı toplanmaması veya ayrılmamasıdır.

►İlginizi Çekebilir: Minyatür Mikro Akışkan Soğutucu Geliştirildi

6. Ayrıca ferro-akışkanların manyetik alandan faydalanarak timörü tedavi edip edemeyeceği araştırılmaktadır.

7. Son dönemlerde manyetik sıvılarla yapılan çalışmalar akıllı sıvıların oluşturulmasında önemli rol oynuyor.

8. Bazı ferromanyetik sıvılar araç süspansiyon sistemlerinde kullanılmaktadır. Bu sıvılar, içinden geçen elektrik akımını değiştirerek süspansiyon sertliğini ayarlamakta.

9.Manyetik sıvılar günümüzde sanat alanında da popüler hale geliyor. Kimi sanat ve bilim müzelerinde bu sıvılara ait sergiler oluşturmakta.

10. Müzik videolarında da bu sıvılar kullanılmaya başlandı. Örneğin Pendulum müzik grubu Watercolour adlı şarkısında ferro-akışkanları kullandı.

►İlginizi Çekebilir: NASA, İnsansı Robotu ile Mars'ta Üs Oluşturacak

11. Ferromanyetik sıvıların iç yapısı %5 manyetik katılar, %10 yüzey aktif madde ve %85 taşıyıcı sıvıdan oluşuyor.

12. Yüzey aktif cisimler, sıvı ve katı bileşenler arasındaki yüzey gerilimini düşürdüğünden ferro-akışkanlar için çok önemlidir.

13.Ferromanyetik sıvılar güçlü manyetik kuvvetlere maruz kaldığında akıcılık özelliğini korumaktadır. Ayrıca demanyetizasyon anında ilk hallerine geri dönebilmektedir.

14. NASA, irtifa kontrol sistemlerinde elektromıknatıslı kapalı bir döngü aracılığıyla ferromanyetik sıvıları denemektedir.

15. Ferromanyetik sıvılar, günümüzde birçok teknoloji alanında kullanılmaktadır. Bilgisayar sabit sürücüleri, dönen şaft motorları ve MRI tarayıcılarını bu alanlara örnek verebiliriz.

Manyetik sıvılar 1960’lı yıllarda NASA tarafından geliştirilip hayatımıza girerek günümüzde sağlık alanından, uzay alanına kadar yaşamımızın birçok alanında kullanılıyor ve akıllı sıvıların oluşturulmasında önemli rol oynuyorlar.

Kaynak

►interestingengineering