المغناطيس السائل
تمكن مجموعة من العلماء إلى اختراع سائل مغناطيسي سائل ، بحيث يمكن لبعض قطراته التحول للعديد من الأشكال التي يتم معالجتها بشكل خارجي للتنقل ، وذلك طبقاً لدراسة تم الإفصاح عنها من خلال موقع “Live Science ” .
ما هو المغناطيس السائل
طبقاً لكلام البروفيسور توماس راسل وهو أحد الأساتذة المشهورين في مجال الهندسة والعلوم في جامعة ماساتشوستس الأمريكية ، أن المغناطيس يتكون من المواد الصلبة على نحو ما هو معروف ، ولكن في الوقت الحالي وطبقاً لهذه الدراسة يمكن صنع أشكال مغناطيسية سائلة ، يتم صفها بجوار بعضها بشكل مرتب لعمل أشكال متنوعة حسب الرغبة .
صرح راسل لموقع “Live Science” أن القطرات السائلة يمكن أن تغير شكلها من كرة إلى أسطوانة إلى ما يشبه الفطيرة، بل يمكن جعلها تبدو كقنفذ بحر .
كيف يعمل المغناطيس السائل
من خلال تصريحات البروفيسور راسل فإن القطرات المغناطيسية السائلة يمكن لها من أن تغير من شكلها الكروي إلى الشكل الأسطواني ، أو الذي يكون دائري مثل الفطيرة ، ويمكن أن تتجمع بشكل قنفذ البحر .
قد قام راسل مع زملائه بالفريق من خلال الصدفة البحتة وخلال إجراء تجربة على السوائل الطباعية الثلاثية الأبعاد في المختبر الوطني المعروف باسم لورنس بيركلي ، وهو المكان الذي يعمل فيه راسل أستاذاً وعالماً في هيئة التدريس .
كان الهدف وقتها هو التوصل لإيجاد مواد صلبة لها نفس الخصائص الخاصة بالسوائل ، لاستخدامها في التطبيقات المختلفة للطاقة ، وهي طريقة يمكن استخدامها لتطوير الروبوتات السائلة .
وفي أحد الأيام وجد الباحث ليو مواد طباعة ذات التقنية الثلاثية الأبعاد ، يتم صنعها من الجزيئات الممغنطة ، ويُطلق عليها أكاسيد الحديد وهي بعض المواد التي تدور بطريقة منسجمة على أحد الصفائح المغناطيسية ، وقتها لاحظ الفريق بعد تتبعهم للظاهرة الحديثة أن البنية الكاملة أصبح لها خواص مغناطيسية ، وليس الجزيئات فقط، ولذلك قاموا بمزيد من الأبحاث والتجارب حول هذه الظاهرة .
كيفية التوصل للمغناطيس السائل
من خلال استخدام تقنية السوائل الثلاثية الأبعاد تمكن الفريق من ابتكار قطرات يصل حجمها لمليلتر واحد من الماء ، وأكسيد الحديد، والزيوت ، وتستطيع هذه القطرات المحافظة على شكلها السائل لأن بعض من الجزيئات الخاصة بأكسيد الحديد تقوم بالارتباط بمنشطات السطح ، وهي بعض المواد التي تحد من التوتر السطحي للسوائل ، وهو ما يعرف بعملية تحويل ما يُطلق عليه اسم ” السوائل الممغنطة المغناطيسية ” ، وهي مجموعة من الجزيئات المعدنية الاعتيادية التي تطفو في السائل إلى مغناطيس بشكل دائم .
تبعاً لراسل فإن منشطات السطح هذه تقوم بخلق طبقة رقيقة حول السائل مع بعض من جزيئات أكسد الحديد التي تصنع جزء من حاجز الغشاء ، وباقي الجسيمات التي تحيط بالداخل .
وعند اقتراب هذه القطرات للمجال المغناطيسي ستتحول الجزيئات الخاصة بأكسيد الحديد بنفس الاتجاه ، وعند التخلص من المجال المغناطيسي المحيط ، فإن جزيئات أكسيد الحديد سترتبط بمنشطات السطح .
وتبعاً لراسل فإن العلماء لم يستطيعوا حتى الوقت الحالي فهم طريقة إمساك هذه الجسيمات بالمجال المغناطيسي ، وعند فهم ذلك بشكل كام فإن هناك الكثير من التطبيقات المحتملة في المستقبل ، وهو ما أمضى فيه راسل وزملاؤه سبع سنوات من الدراسة .
وتعتمد هذه الفكرة على تقسيم المواد المغناطيسية لجزيئات ثانوية يتم تعليقها في سائل ، وينتج عن ذلك سوائل ممغنطة تظل فيها خواص المغناطيسية عند وضعها بمجال مغناطيسي يتم صنعه بشكل خارجي ، وعند إزالته تكون تلك الجسيمات حرة في الحركة .
من خلال التخلص من المغناطيسية الشاملة ، كذلك يمكن للقطرات المحافظة على الخصائص المغناطيسية لها من خلال تقسيمها لقطرات أصغر في الحجم ، وما زالت هذه الأبحاث في طريقها لاكتشاف المزيد .
