磁流变液是一种迷人的智能流体,能够在磁场的影响下从液体来回切换到近固体。它通常用于制动应用。“磁流变液”一词是由magnetic(意思是magnetic)和rheo(在外加应力下研究物质变形的前缀)组合而成的。磁流变液目前没有得到广泛的应用,但被认为是一种未来的材料。
磁流变液的操作方法很简单。磁流变液是由微米大小的铁颗粒组成的,这些颗粒像铁一样对磁场产生反应,悬浮在油基介质中。当不受磁场影响时,颗粒会自由漂浮,导致材料的行为与任何胶体混合物(如牛奶)类似。然而,当磁场打开时,铁颗粒沿着磁场的磁通线以垂直链排列,从而限制流体流动,并增加粘度,使其接近弱塑料的粘度。。
由于磁流变液的强度来自排列整齐的铁颗粒,这些铁颗粒只占整个混合物的一小部分,因此它的强度有一定的限制,但“关闭”和“打开”模式之间的显著差异使其在传统制动器无效的各种应用中具有吸引力。通常,磁流变液保持在两个相距仅几毫米的小板之间,从而最大限度地提高混合物的制动性能。系统的布置必须确保磁通线垂直于待停止的运动方向。。
对于圆周运动,最好的目标应用之一,想象一个带有辐条的转子在磁流变液中自由旋转。当转子必须停止时,一系列小磁铁会产生磁通线,从中心转子向外辐射,在介质中形成铁粒子链,就像指向太阳的光线一样。这些光线照在辐条上,从根本上减缓了辐条的速度。即使辐条穿过对齐的粒子,持续的磁场也会使它们快速重新对齐,准备捕捉下一个传入的辐条。这种装置提供了强大的旋转制动器。。
研究小组正在研究磁流变液的其他可能应用,例如身体装甲,它是灵活的,但在与来袭的子弹接触时很快变得坚硬。
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