Pour la première fois, les scientifiques ont créé un liquide magnétique permanent. Ces gouttelettes liquides peuvent se transformer en différentes formes et être manipulées de l'extérieur pour se déplacer, selon une nouvelle étude.
Nous imaginons généralement que les aimants sont solides, a déclaré l'auteur principal Thomas Russell, professeur distingué de science et d'ingénierie des polymères à l'Université du Massachusetts à Amherst. Mais maintenant, nous savons que "nous pouvons fabriquer des aimants qui sont liquides et ils pourraient se conformer à différentes formes - et les formes sont vraiment à vous".
Les gouttelettes liquides peuvent changer de forme d'une sphère à un cylindre en une crêpe, a-t-il déclaré à Live Science. "Nous pouvons le faire ressembler à un oursin si nous le voulions."
Russell et son équipe ont créé ces aimants liquides par accident lors d'expériences avec des liquides d'impression 3D au Lawrence Berkeley National Laboratory (où Russell est également chercheur invité). L'objectif était de créer des matériaux solides mais ayant des caractéristiques de liquides pour diverses applications énergétiques.
Un jour, l'étudiant postdoctoral et auteur principal Xubo Liu a remarqué un matériau imprimé en 3D, fabriqué à partir de particules magnétisées appelées oxydes de fer, tournant à l'unisson sur une plaque d'agitation magnétique. Ainsi, lorsque l'équipe a réalisé que la construction entière, et pas seulement les particules, était devenue magnétique, elle a décidé de poursuivre ses recherches.
À l'aide d'une technique d'impression de liquides en 3D, les scientifiques ont créé des gouttelettes millimétriques à partir d'eau, d'huile et d'oxydes de fer. Les gouttelettes liquides gardent leur forme car certaines des particules d'oxyde de fer se lient aux surfactants - des substances qui réduisent la tension superficielle d'un liquide. Les surfactants créent un film autour de l'eau liquide, avec des particules d'oxyde de fer créant une partie de la barrière pelliculaire et le reste des particules enfermées à l'intérieur, a déclaré Russell.
L'équipe a ensuite placé les gouttelettes au millimètre près d'une bobine magnétique pour les magnétiser. Mais quand ils ont enlevé la bobine magnétique, les gouttelettes ont démontré un comportement invisible dans les liquides - elles sont restées magnétisées. (Il existe des liquides magnétiques appelés ferrofluides, mais ces liquides ne sont magnétisés qu'en présence d'un champ magnétique.)
Lorsque ces gouttelettes se sont approchées d'un champ magnétique, les minuscules particules d'oxyde de fer se sont toutes alignées dans la même direction. Et une fois qu'ils ont supprimé le champ magnétique, les particules d'oxyde de fer liées au tensioactif dans le film étaient si encombrées qu'elles ne pouvaient pas bouger et restaient donc alignées. Mais ceux flottant librement à l'intérieur de la gouttelette sont également restés alignés.
Les scientifiques ne comprennent pas parfaitement comment ces particules retiennent le champ, a déclaré Russell. Une fois qu'ils ont compris cela, il existe de nombreuses applications potentielles. Par exemple, Russell imagine imprimer un cylindre avec un milieu non magnétique et deux bouchons magnétiques. "Les deux extrémités se rejoindraient comme un aimant en fer à cheval" et serviraient de mini "pince", a-t-il dit.
Dans une application encore plus bizarre, imaginez une mini personne liquide - une version à plus petite échelle du liquide T-1000 du deuxième film "Terminator" - a déclaré Russell. Imaginez maintenant que certaines parties de ce mini-homme liquide sont magnétisées et que d'autres ne le sont pas. Un champ magnétique externe pourrait alors forcer la petite personne à bouger ses membres comme une marionnette.
"Pour moi, cela représente en quelque sorte une sorte de nouvel état des matériaux magnétiques", a déclaré Russell. Les résultats ont été publiés le 19 juillet dans la revue Science.
