Bạn có biết những ứng dụng kỳ diệu mới của chất lỏng từ tính?

Bạn có biết những ứng dụng kỳ diệu mới của chất lỏng từ tính?

Chất lỏng từ tính (chất lỏng từ tính) là một vật liệu từ tính dạng lỏng rất mới mẻ được ứng đựng trong điều kiện phát triển khoa học kỹ thuật hiện đại. Gần đây, các nhà khoa học đã phát hiện ra ngày càng nhiều lĩnh vực có thể ứng dụng nó.

Vật liệu từ tính kiếu mới với tính năng kỳ lạ.

Dịch thể từ tính có đặc tính mới mẻ và kỳ lạ này là một loại chất dạng keo do các hạt bột mang tính thép như sắt, niken, côban... cực nhỏ, phận bố đều trong dưng dịch chất dẫn gồm nước, dầu nhờn, dầu Silic... Vì bề mặt của mỗi hạt bột đều là một lớp vỏ bọc mang tính đàn hồi ở cấp phân tử rất mỏng, nên dưới tác dụng của trọng lực, từ trường mạnh, lực ly tâm..., các hạt nhỏ bé này sẽ không tích tụ, lắng xuống đáy và có khả năng chống các hạt sắt tiếp hợp với nhau.

Qua trắc định, các nhà khoa học thấy rằng, chất lỏng từ tính khi chịu sự tác động của từ trường từ phía ngoài, thì "tỷ trọng" của nó sẽ thay đổi theo sự thay đổi của từ trường. Biên độ thay đổi có thể từ 1gam/1cm3 tới 20gam/1cm3. Ngoài ra, các nhà khoa học Mỹ còn phát hiện, khi dịch thể từ tính ở trong từ trường, các mạt sắt bắt đầu "xếp hàng" đầu nối đầu, biến thành trạng thái rất rắn; khi di chuyển thép từ, dịch thể sẽ "buông lỏng" trở lại, khôi phục lại trạng thái vốn có. Những tính năng kỳ dị này của chất lỏng từ tính khiến cho nó trở thành một vật liệu mới có tiền cảnh ứng dụng to lớn.

Muốn cho dịch thể từ tính làm được càng nhiều việc, thì vấn đề then chốt là việc khống chế từ trường, để cho dịch thể từ tính phục từng sự chỉ huy từ bên ngoài và thực hiện các "động tác" tinh xảo mà con người muốn nó làm. Để giải quyết vấn đề này, một công trình nghiên cứu mang tên "điều tra kết cấu từ tính của thể dịch" đang được tiến hành trên trạm không gian quốc tế của Mỹ. Trong thí nghiệm này, khi một dịch thể từ tínhật độ thấp được đặt trong từ trường thay đổi với tốc độ cao, thì kết cấu hạt trong dịch thể từ tính sẽ dần thay đổi. Khi nó được hiển thị trên màn hình thì người ta quan sát thấy, sau một giây, hạt sẽ hình thành một mạng lưới sợi chắc chắn, sau ba phút, các hạt trong dịch thể tụ tập lại giống hình dạng những con cá nhỏ, sau 15 phút, kết cấu dần biến thành những con cá lớn, sau một giờ, các hạt trong chất lỏng tiếp tục cô lại và hoàn toàn mất đi đặc trưng kết cấu của dịch thể từ tính. Nhưng do mật độ thấp, dịch thể này không rắn chắc được. Vì trọng lực trái đất ảnh hưởng rất lớn tới phương thức sắp xếp của các hạt trong dịch thể nên thí nghiệm dịch thể từ tính chỉ có thể được thực hiện trên trạm không gian. Ở đó, các nhà du hành căn cứ vào yêu cầu của các nhà khoa học, trắc định đặc tính của các hạt trong dịch thể và đem chụp các kết quả về trái đất.

Lĩnh vực ứng dụng ngày càng mở rộng

Cho đến nay, các nhà khoa học phát hiện ra rất nhiều lĩnh vực mới có thể ứng dụng chất lỏng từ tính. Ứng dụng thực tế nhất là thiết bị hấp thu chấn động trong xe hơi. Thiết bị điện tử có thể làm cho dịch thể từ tính sinh ra một quá trình rắn lên gấp ngàn lần và lỏng trở lại trong một giây, từ đó có thể giảm được chấn động đối với thân xe rất hữu hiệu, người ngồi trên xe sẽ cảm thấy bình ổn thoải mái hơn rất nhiều. Các nhà khoa học Nhật Bản thì sử dụng dịch thể từ tính vào xây dựng các công trình kiến trúc lớn như bảo tàng khoa học quốc gia, cầu trên hồ Động Đình ở Trung Quốc... loại vật liệu này có thể chống được động đất và các chấn động do gió bão mạnh rất hữu hiệu.

Các nhà khoa học còn lợi dụng chất lỏng từ tính để giải quyết vấn đề rò rỉ trên vũ trụ. Gần đây, nhiều nhà khoa học đã lợi dụng kỹ thuật chống rò rỉ không gian này để giải quyết những vấn đề rò rỉ khí, nước, dầu trongcông nghiệp, chống rò rỉ trong các thiết bị cao cấp như kính hiển vi điện tử, máy ly tâm cao tốc, lò luyện chân không... không những có thể đảm bảo chúng làm việc trong trạng thái chân không hoàn toàn mà còn có thể có được những tính năng như chống mục rỉ, chống bức xạ.

Chất lỏng từ tính còn có tác dụng bôi trơn, tán nhiệt trong sản xuất các thiết bị dệt may, điện tử. Lợi dụng đặc tính tỷ trọng của chất lỏng từ tính thay đổi khi từ trường thay đổi, các nhà khoa học đã thực hiện chia tách các hạt kim loại mầu. Dịch thể từ tính là một loại dịch thể đặc thù có thể lưu động trong "huyết quản" của người máy, lợi dụng các thiết bị điện tử cao cấp, người ta phát các mệnh lệnh mạch xung, chất lỏng từ tính sẽ nghe theo chỉ huy mà biến thành rắn chắc hoặc khôi phục trạng thái dịch thể, như vậy có thể làm cho các cánh tay và chân có thể linh hoạt di chuyển như người.

Một lĩnh vực ứng dụng được nhiều tính ưu việt của chất lỏng từ tính hơn cả là y học. Chất lỏng từ tính có những công năng trị bệnh độc đáo. Gần đây, người ta đã thử dùng chất lỏng từ tính để trị liệu khối u động mạch não. Các bác sỹ thông qua một cây kim từ rỗng giữa, bơm dịch thể từ tính vào trong động mạch, sau đó tác động một từ trường nhất định vào vùng bị u làm cho chất lỏng từ tính chia tách khối u, sau đó lại dùng laze tiến hành chiếu xạ cho đến khi giết hết được các tế bào ung thư. Tác dụng của chất lỏng từ tính trong vệ sinh y tế ngày càng được coi trọng. Các bác sỹ có thể đem trộn một số loại thuốc vào trong chất lỏng từ tính không có hại đối với cơ thể sau đó tiêm trực tiếp vào vùng bị bệnh. Dưới tác dụng của từ trường, chất lỏng từ tính sẽ tập trung thuốc tại bộ phận bị bệnh, từ đó mà đạt được mục đích trị liệu.

Các kết quả nghiên cứu gần đây cho thấy, dùng ôxít sắt chế thành dịch thể từ tính, không những tính năng từ rất tốt mà tính hấp thu đối với tia X cũng vô cùng ưu việt, tồn tại trong dịch vị tương đối lâu cũng rất ít bị phân giải. Nếu dùng nó để tiến hành tạo ảnh chiếu bằng tia X thì nó có thể bám dính tốt hơn nhiều so với kỹ thuật truyền thống hiện nay. Lợi dụng đặc tính của chất lỏng từ tính, còn có thể lựa chọn để phân tách virus, vi khuẩn. Các hồng cầu của dịch thể từ tính chứa sắt rất gần với thành phần tự nhiên của sinh vật, nó có thể trở thành hệ thống truyền tải thuốc, hiện nay loại hồng cầu này đã bước đầu được sử dụng trong y học. Các nhà khoa học Anh trong quá trình sử dụng chất lỏng từ tính đã tìm được một đơn vị nhỏ nhất trong quần thể sinh vật, đó là virus gây nghiện thuốc. Họ đã tiến hành điều chỉnh đối với những quần thể nhỏ nhất này từ đó thực nghiệm cai nghiện trên một số đối tượng và thu được kết quả rất tốt.

Giới khoa học rất tự tin rằng, chất lỏng từ tính sẽ được ứng dụng rất rộng rãi trong tương lai, nhất là trong lĩnh vực y học và sẽ mở ra một kỷ nguyên mới cho y học trị liệu.

Tác phẩm, tác giả, nguồn

  • Tác phẩm: Ánh sáng khoa học kỹ thuật
  • Biên dịch: Tuấn Minh
  • Nhà xuất bản Lao Động 2007
  • Ebook: www.thuvien-ebook.com