Abbiamo il primo liquido permanentemente magnetico della storia

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Cosa ha le proprietà magnetiche di un magnete solido, ma le proprietà meccaniche di un liquido? Se hai risposto "niente", ti sbagli, perché degli ingegneri hanno appena creato una sostanza del genere. Se hai risposto "il ferrofluido", bravo. Ma non proprio.

Sì, il ferrofluido esiste già, ma questo è leggermente diverso. A differenza del ferrofluido, questo nuovo liquido magnetico mantiene il suo magnetismo anche in assenza di un campo magnetico esterno (esterno si fa per dire, non si parla certo del campo magnetico di Giove).

"Ci siamo chiesti: 'Se un ferrofluido può diventare temporaneamente magnetico, cosa potremmo fare per renderlo permanentemente magnetico e comportarsi come un magnete solido ma ancora apparire e sentire come un liquido?'", ha detto lo scienziato e ingegnere dei materiali Tom Russell dell'Università del Massachusetts. D'altra parte, sono sicuro, vi sarete posti la stessa domanda molte volte.

"Abbiamo realizzato un nuovo materiale che è sia liquido che magnetico. Nessuno lo aveva mai osservato prima."

È abbastanza simile al ferrofluido, in realtà. Entrambi consistono in nanoparticelle ferromagnetiche sospese in un fluido. Il nuovo liquido magnetico utilizza infatti nanoparticelle di ossido di ferro, che è anche una scelta gettonata per il ferrofluido, quindi non ci sono sorprese da questo punto di vista.

Ma l'anno scorso, il team ha sviluppato una tecnica per la stampa 3D di strutture a partire dal liquido. Ha usato due liquidi: acqua iniettata in un tubo di olio siliconico miscelato con un tensioattivo a nanoparticelle che forma un film elastico (se lo avete a casa, non provate), essenzialmente mantenendo l'acqua in posizione.

Il team ha deciso di utilizzare questo, per la sospensione delle nanoparticelle, stampando goccioline di appena un millimetro di diametro. Le nanoparticelle di ossido di ferro si sono ammassate sulla superficie della gocciolina, formando un guscio all'interfaccia presente tra le goccioline d'acqua e la sospensione di olio. Questo si chiama "interfacial jamming" ed è un noto comportamento delle nanoparticelle.

Quindi hanno posizionato le goccioline vicino a una bobina magnetica per magnetizzarle. Proprio come il ferrofluido, le particelle di ossido di ferro erano attratte dal magnete: fin qui tutto normale.

Ma quando i ricercatori hanno spostato la bobina magnetica, è diventata meno normale. Quando il ferrofluido viene rimosso dalla presenza di un campo magnetico, le nanoparticelle cadono in disordine. Con questo nuovo liquido, invece, le nanoparticelle hanno iniziato a ruotare l'una verso l'altra all'unisono. Avevano mantenuto il loro magnetismo.

Dopo ulteriori indagini, il team ha scoperto che l'esposizione del liquido a un campo magnetico provoca l'allineamento di tutti i poli magnetici delle nanoparticelle nella stessa direzione. Ma quando il campo magnetico viene portato via, non c'è spazio per le particelle di superficie perché sono bloccate insieme, e quindi rimangono così.

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