فروسیال: تفاوت میان نسخه‌ها
افزودن {{عنوان مقاله}} و {{ویکی‌سازی}} (توینکل) |
بدون خلاصۀ ویرایش |
||
| خط ۱: | خط ۱: | ||
[[Image:Ferrofluid Magnet under glass edit.jpg|thumb|350px|فروفلوئید روی شیشه.(یک آهنربا زیر شیشه قرار گرفته‌است.)]] |
|||
{{عنوان مقاله|تاریخ=فوریه ۲۰۱۳}} |
|||
{{ویکی‌سازی|دلیل=پیوند درونی|تاریخ=فوریه ۲۰۱۳}} |
|||
[[پرونده:Ferrofluid Magnet under glass edit.jpg|بندانگشتی]] |
|||
[[پرونده:Ferrofluid poles.jpg|بندانگشتی]] |
|||
| ⚫ | |||
| ⚫ | |||
| ⚫ | فروفلوئید مایعی [[ |
||
| ⚫ | فروفلوئید مایعی [[کلوئید|کلوئیدی]] ، متشکل از ذرات [[فرومغناطیس|فرومغناطیسی]] در ابعاد نانو و یا ذرات فرومغناطیسی به صورت معلق در یک مایع حامل(معمولا یک [[(حلال (شیمی)|حلال]] آلی یا آب) است .هر ذره کوچک کاملا پوشیده از [[سورفاکتانت]] است تا مانع لخته شدن شود.زمانی که این مایع در میدان مغناطیسی قوی قرار میگیرد ، ذرات فرومغناطیسی لخته های بزرگی را تشکیل می دهند و به این صورت می‌توان ذرات فرومغناطیسی بزرگ را از مخلوط کلوئیدی همگن جدا کرد. جاذبه مغناطیسی بین [[نانوذرات]] به اندازه ای ضعیف است که نیروی [[نیروی واندروالسی]] سورفاکتانت برای جلوگیری از توده‌ای شدن یا لخته شدن کفایت می کند. |
||
فروفلوئید معمولا زمانی که یک میدان مغناطیسی خارجی اعمال نشود، خاصیت مغناطیسی خود را حفظ نمی‌کند و به همین دلیل در هنگام طبقه بندی، به جای گروه فرومغناطیس‌ها در گروه superparamagnets قرار می‌گیرند. تفاوت بین ferrofluids و مایعات magnetorheological یا همان MR fluid اندازه ذرات آنهاست. |
|||
فروفلوئید معمولا <ref name="two">{{Cite journal|doi=10.1007/s003390050569|title=First observation of ferromagnetism and ferromagnetic domains in a liquid metal (abstract)|publisher=Applied Physics A: Materials Science & Processing|year=1997|author=T. Albrecht|journal=Applied Physics a Materials Science & Processing|volume=65|page=215|bibcode = 1997ApPhA..65..215A|author-separator=,|author2=C. Bührer|display-authors=2|last3=fäHnle|first3=M.|last4=Maier|first4=K.|last5=Platzek|first5=D.|last6=Reske|first6=J.|issue=2 }}</ref>زمانی که در یک میدان مغناطیسی خارجی قرار نگرفته‌است ، خاصیت مغناطیسی خود را حفظ نمی‌کند و به همین دلیل در هنگام طبقه‌بندی ، به جای گروه فرومغناطیس ها در گروه [[ابرپارامغناطیس]]ها ({{به انگلیسی|Superparamagnet}}) قرار می‌گیرند.تفاوت بین فروفلوئیدها و مایعات [[مایعات مغناطیسی]] یا همان مایع‌های MR اندازه ذرات آنهاست. |
|||
ذرات |
ذرات موجود در فرو فلوئیدها عمدتا ذراتِ نانو هستند که با [[حرکت بروانی]] در مایع [[سوسپانسیون|معلق]] می‌باشند و به طور کلی در شرایط معمولی ته‌نشین نمی‌شوند. در حالی که ذرات تشکیل دهنده ی مایعات مغناطیسی عمدتا در مقیاس میکرومتر هستند که برای معلق ماندن با حرکت براونی بسیار سنگینند ، و به مرور زمان به دلیل تفاوت چگالی ذاتی بین ذرات تشکیل دهنده و سیال حامل ، ته نشین می‌شوند.از این رو ماده‌های فروفلوئید و مایعات مغناطیسی کاربردهای متفاوتی دارند. |
||
==ویژگی‌ها== |
|||
===ناپایداری در میدان عمودی=== |
|||
[[Image:Ferrofluid close.jpg|thumb|[[عکاسی ماکرو|تصویر ماکرو]] از فروفلوئید در یک میدان مغناطیسی]] |
|||
وقتی این شاره در یک میدان مغناطیسی عمودی قوی (با مقادیر خاصی) قرار میگیرد٬ سطح آن به شکل منظمی از قله‌ها و دره‌ها در می‌آید.این پدیده به ناپایداری میدان عمودی ( {{به انگلیسی|Normal-field instabilit}} ) معروف است .این ناپایداری توسط میدان مغناطیسی حفط می‌شود و می‌توان نشان داد که در این حالت قرارگیری سطح مایع ٬ انرژی کل آن کمینه است.<ref>Andelman & Rosensweig, pp. 20–21.</ref> |
|||
هنگام قرارگیری در این حالت٬ انرژی ناشی از کشش سطحی و نیز انرژی پتانسیل گرانشی سامانه افزایش می‌یابند ٬ اما به ازای یک شدت بحرانیِ میدان اعمال شده ٬ کاهش انرژی مغناطیسی بر افزایش انرژی‌های گرانشی و ناشی از کشش سطحی غلبه می‌کند و انرژی کل سامانه کمینه می‌گردد.<ref>Andelman & Rosensweig p. 21</ref> |
|||
| ⚫ | |||
[[Image:Ferrofluid in magnetic field.jpg|left|thumb|ناپایداری میدان عمودی هنگام قرارگیری در میدان مغناطیسی.[[مغناطیس نئودیمیم]] در زیر آن قرارگرفته‌است.]] |
|||
===کاربردها=== |
|||
* در ساخت برخی ادوات الکترونیکی :در ساخت [[دیسک سخت]] کاربرد دارند. |
|||
*در مهندسی مکانیک :فروفلوئیدها خاصیت کاهش [[اصطکاک]] دارند و در شرایط خاصی می‌توانند به عنوان روان‌کننده استفاده شوند.همچنین ویژگی‌های انتقال حرارت آنها هنگام قرارگیری در شرایط خاص کاربردهایی دارد. |
|||
*در [[پزشکی]] :در تشخیص بیماری‌هایی نظیر [[سرطان]] با استفاده از [[ام‌آرآی]] کاربرد دارد. |
|||
==همچنین ببینید== |
|||
{{درگاه|فیزیک}} |
|||
*[[مایعات مغناطیسی]] |
|||
*[[مگنتو هیدرودینامیک]] |
|||
*[[پلاسما (فیزیک)]] |
|||
*[[مکانیک شاره‌ها]] |
|||
*[[مکانیک محیط‌های پیوسته]] |
|||
| ⚫ | |||
* {{یادکرد ویکی|عنوان =Ferrofluid |پیوند = https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ferrofluid&oldid=539690031 |زبان =| بازیابی =۹ اسفند ۱۳۹۱}} |
* {{یادکرد ویکی|عنوان =Ferrofluid |پیوند = https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ferrofluid&oldid=539690031 |زبان =| بازیابی =۹ اسفند ۱۳۹۱}} |
||
{{پانویس}} |
|||
[[en:Ferrofluid]] |
[[en:Ferrofluid]] |
||
نسخهٔ ۲۷ فوریهٔ ۲۰۱۳، ساعت ۲۱:۴۳
فروفلوئید (ترکیبی از دو واژه‌ی فرومغناطیس و فلوئید به معنای مایع ) مایعی است که در حضور یک میدان مغناطیسی به شدت مغناطیده می‌شود.
فروفلوئید مایعی کلوئیدی ، متشکل از ذرات فرومغناطیسی در ابعاد نانو و یا ذرات فرومغناطیسی به صورت معلق در یک مایع حامل(معمولا یک حلال آلی یا آب) است .هر ذره کوچک کاملا پوشیده از سورفاکتانت است تا مانع لخته شدن شود.زمانی که این مایع در میدان مغناطیسی قوی قرار میگیرد ، ذرات فرومغناطیسی لخته های بزرگی را تشکیل می دهند و به این صورت می‌توان ذرات فرومغناطیسی بزرگ را از مخلوط کلوئیدی همگن جدا کرد. جاذبه مغناطیسی بین نانوذرات به اندازه ای ضعیف است که نیروی نیروی واندروالسی سورفاکتانت برای جلوگیری از توده‌ای شدن یا لخته شدن کفایت می کند.
فروفلوئید معمولا [۱]زمانی که در یک میدان مغناطیسی خارجی قرار نگرفته‌است ، خاصیت مغناطیسی خود را حفظ نمی‌کند و به همین دلیل در هنگام طبقه‌بندی ، به جای گروه فرومغناطیس ها در گروه ابرپارامغناطیس‌ها ((به انگلیسی: Superparamagnet)) قرار می‌گیرند.تفاوت بین فروفلوئیدها و مایعات مایعات مغناطیسی یا همان مایع‌های MR اندازه ذرات آنهاست. ذرات موجود در فرو فلوئیدها عمدتا ذراتِ نانو هستند که با حرکت بروانی در مایع معلق می‌باشند و به طور کلی در شرایط معمولی ته‌نشین نمی‌شوند. در حالی که ذرات تشکیل دهنده ی مایعات مغناطیسی عمدتا در مقیاس میکرومتر هستند که برای معلق ماندن با حرکت براونی بسیار سنگینند ، و به مرور زمان به دلیل تفاوت چگالی ذاتی بین ذرات تشکیل دهنده و سیال حامل ، ته نشین می‌شوند.از این رو ماده‌های فروفلوئید و مایعات مغناطیسی کاربردهای متفاوتی دارند.
ویژگی‌ها
ناپایداری در میدان عمودی
وقتی این شاره در یک میدان مغناطیسی عمودی قوی (با مقادیر خاصی) قرار میگیرد٬ سطح آن به شکل منظمی از قله‌ها و دره‌ها در می‌آید.این پدیده به ناپایداری میدان عمودی ( (به انگلیسی: Normal-field instabilit) ) معروف است .این ناپایداری توسط میدان مغناطیسی حفط می‌شود و می‌توان نشان داد که در این حالت قرارگیری سطح مایع ٬ انرژی کل آن کمینه است.[۲]
هنگام قرارگیری در این حالت٬ انرژی ناشی از کشش سطحی و نیز انرژی پتانسیل گرانشی سامانه افزایش می‌یابند ٬ اما به ازای یک شدت بحرانیِ میدان اعمال شده ٬ کاهش انرژی مغناطیسی بر افزایش انرژی‌های گرانشی و ناشی از کشش سطحی غلبه می‌کند و انرژی کل سامانه کمینه می‌گردد.[۳]
کاربردها
- در ساخت برخی ادوات الکترونیکی :در ساخت دیسک سخت کاربرد دارند.
- در مهندسی مکانیک :فروفلوئیدها خاصیت کاهش اصطکاک دارند و در شرایط خاصی می‌توانند به عنوان روان‌کننده استفاده شوند.همچنین ویژگی‌های انتقال حرارت آنها هنگام قرارگیری در شرایط خاص کاربردهایی دارد.
- در پزشکی :در تشخیص بیماری‌هایی نظیر سرطان با استفاده از ام‌آرآی کاربرد دارد.
همچنین ببینید
منابع
- مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «Ferrofluid». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای ، بازبینی‌شده در ۹ اسفند ۱۳۹۱.
- ↑ T. Albrecht; C. Bührer; et al. (1997). "First observation of ferromagnetism and ferromagnetic domains in a liquid metal (abstract)". Applied Physics a Materials Science & Processing. Applied Physics A: Materials Science & Processing. 65 (2): 215. Bibcode:1997ApPhA..65..215A. doi:10.1007/s003390050569.
{{cite journal}}: Unknown parameter|author-separator=ignored (help)نگهداری یادکرد:نام‌های متعدد:فهرست نویسندگان (link) - ↑ Andelman & Rosensweig, pp. 20–21.
- ↑ Andelman & Rosensweig p. 21