这种不按套路出牌的魔法液体,玩起来令人浑身舒适
2019-02-15 10:24

这种不按套路出牌的魔法液体,玩起来令人浑身舒适

本文来自公众号:把科学带回家(ID:steamforkids),作者:实验君,头图来自:视觉中国


你可能在网上见过这种好玩的东西——



看起来明明是液体,却可以摆脱容器的限制,拗出造型,玩法多样,完全不按常理出牌。它到底是何方神圣?


其实这种玩具的材料叫做铁磁流体(ferrofluid),我们在家也可以做哦!


材料和操作


磁铁一块(最好是磁性更大的稀土磁铁)


菜油,或者机油。机油里含有表面活性剂,效果比菜油好很多。


激光打印机的MICR碳粉,这种碳粉里面含有氧化铁。


激光打印机的MICR碳粉


没有碳粉,可以用效果更好的黑色的氧化铁颜料粉(内含四氧化三铁Fe3O4)代替。氧化铁颜料粉在购物网站搜索就可以找到,价格大约是1千克10元左右。


手套(铁磁流体很容易弄脏手和桌面,洗不掉,所以要带好手套)


制作方法非常简单,把四氧化三铁粉末倒入油中搅拌均匀,倒入盘子里,然后就可以用磁铁来玩了。



看下效果吧。用机油和四氧化三铁粉末混合后,隔着桌子,磁铁也让铁磁流体长出尖刺。



用磁铁让铁磁流体写字——



把磁铁整个放到铁磁流体里——



你还可以找一个玻璃瓶,倒入铁磁流体和乙醇,就可以做出铁磁流体岩浆灯——



如果你家还有PVC胶水和硼砂,那么就可以放入氧化铁粉末搅拌起来,做成更好玩的磁性橡皮泥。



原理


激光打印机的碳粉含有40%的磁铁矿(四氧化三铁,具有磁性)、赤铁矿,或其他含铁化合物,这些粉末的直径通常为10纳米不到,很适合用来制作铁磁流体。


磁铁矿


加入油(以及防止结块的表面活性剂)以后,它们就会变成铁磁流体,含铁化合物悬浮在这种胶体溶液里。


在施加磁场的情况下,磁性微粒就会受到磁场吸引。在磁场、重力以及液体表面张力的三重作用下,铁磁流体就会长出尖刺。


在实际生活中,铁磁流体有很多用处,比如用来制作磁流体密封装置、电动式扬声器、测斜仪(测量相对于地心倾角的仪器)等。


铁磁流体可以用来给斯特林发动机密封,减少摩擦。


实际上,磁铁矿是地球上天然矿石中磁性最强的物质。许多生物就利用四氧化三铁来感知磁场,比如趋磁细菌(magnetotactic bacteria)


趋磁细菌有个叫磁小体(magnetosome)的细胞器,里面含有四氧化三铁。磁小体让细菌可以沿着磁场运动。这可能是世界上最萌的生物指南针了。


趋磁细菌和磁小体(黑色链条)


不只是趋磁细菌,人的大脑中的许多部位也可以找到四氧化三铁,其中一些是天然产生的,一些是因为空气污染造成的。


一些研究者怀疑人脑中的四氧化三铁和阿尔兹海默症有关,因为阿尔兹海默症患者脑中常被发现有大量的铁质微粒。


汽车尾气是磁铁矿微粒的一大来源。英国兰卡斯特马路边的空气中,每立方米就含有2亿个磁铁矿微粒。


当然了,铁是生命活动所需的重要元素。生病的时候没胃口,不是为了饿死病菌,而是为了给同样喜欢铁质的病菌掐断供给。


为保护原创,参考资料储存于石墨:

https://shimo.im/docs/HgJERiUhw9YOY52n/


本文来自公众号:把科学带回家(ID:steamforkids),作者:实验君,头图来自:视觉中国

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