Uyda DIY magnit suyuqlik. Lazerli printer kartrijli DIY ferromagnit suyuqlik. Magnit suyuqlikni mexanik ravishda ishlab chiqarish

Ilmiy kashfiyotlardan yiroq, maktabda fizika yoki kimyo bilan xayrlashgan odamga ko'p narsa g'ayrioddiy tuyuladi. Masalan, kundalik hayotda elektr jihozlaridan foydalanish, biz tsivilizatsiyaning afzalliklarini oddiy deb hisoblab, ularning qanday ishlashi haqida o'ylamaymiz. Ammo kundalik idrokdan tashqariga chiqadigan narsa haqida gap ketganda, hatto kattalar ham bolalar kabi hayratda qoladilar va mo''jizalarga ishona boshlaydilar.

Sehrgarlikdan tashqari, oddiy ko'rinadigan suyuqlikdan bir-birini almashtiradigan uch o'lchamli figuralar, gullar va piramidalar, sehrli rasmlarning paydo bo'lishi fenomenini qanday tushuntirish mumkin? Ammo bu sehr emas, ilm-fan nima bo'layotganini asoslab beradi.

Ferrofluid nima?

Biz ferrofluid haqida gapiramiz - suv yoki magnetitning mayda zarralarini o'z ichiga olgan boshqa organik erituvchi va tarkibida temir bo'lgan har qanday materialdan iborat kolloid tizim. Ularning o'lchamlari shunchalik kichikki, hatto tasavvur qilish qiyin: ular inson sochidan o'nlab marta yupqaroq! Bunday mikroskopik o'lcham ko'rsatkichlari termal harakat yordamida ularni erituvchida teng ravishda taqsimlash imkonini beradi.

Hozircha, tashqi ta'sir bo'lmasa, suyuqlik oynaga o'xshab, xotirjam bo'ladi. Ammo siz ushbu "oyna" ga yo'naltirilgan magnit maydonni keltirganingizdan so'ng, u tomoshabinga hayratlanarli uch o'lchamli rasmlarni ko'rsatib, jonlanadi: sehrli gullar gullaydi, harakatlanuvchi figuralar maydon ta'sirida o'zgaradi.

Magnit maydonning kuchi va yo'nalishiga qarab, suratlar bizning ko'z o'ngimizda o'zgaradi - suyuqlik yuzasida paydo bo'ladigan yorug'lik, deyarli sezilmaydigan to'lqinlar, ignalar va cho'qqilar orqali aniqlik va qiyalikni o'zgartirib, gullar va daraxtlarga aylanadi.

Kuzatuvchini chinakam hayratda qoldiradigan orqa yorug'likdan foydalangan holda rangli rasmlarni yaratish qobiliyati unga noma'lum dunyoni ochib beradi.

Afsuski, metall zarralari ferromagnit deb ataladigan bo'lsa-da, to'liq ma'noda ferromagnit emas, chunki ular magnit maydon yo'qolganidan keyin hosil bo'lgan shaklini saqlab qololmaydi. Chunki ular o'zlarining magnitlanishiga ega emaslar. Shu munosabat bilan, bu kashfiyotdan foydalanish, aytmoqchi, mutlaqo yangi emas - u o'tgan asrning o'rtalarida amerikalik Rosenzweig tomonidan qilingan, keng qo'llanilishini topmagan.

Ferromagnit suyuqlik qanday tayyorlanadi va qayerda ishlatiladi?

Ferrofluidlar elektronika va avtomobil sanoatida qo'llaniladi va men ularni keng qo'llash uzoq emasligiga ishonishni istardim va nanotexnologiyaning rivojlanishi bilan ular juda keng qo'llaniladi. Ayni paytda, bu asosan hayratlanarli odamlar uchun qiziqarli bo'lib, turli xil ko'zoynaklar tomonidan buzilgan.

Uch o'lchamli rasmlar sizni nafasi bilan tomosha qilishga, bu montajmi yoki yo'qligiga shubha qilishga va hech bo'lmaganda Internetda nima bo'layotganiga izoh izlashga majbur qiladi. Kim biladi deysiz, balki bugun og'zini ochib metall "jonli" ranglar va figuralarni tomosha qilayotgan bola ertaga fan va texnologiyada inqilob qilib, ushbu hodisa uchun mutlaqo yangi dastur topadi. Ammo bu ertaga, lekin hozircha tomosha qiling va zavqlaning!

Tatyana Albertovna,
Siz, albatta, haqsiz - karboksil guruhining ionli aloqasi aminning donor-akseptor aloqasidan kuchliroqdir. Ammo oxirgi holatda, zarrachaning sirt qatlamining elektron tuzilishi kamroq buziladi, bu nanoob'ektlar uchun ayniqsa muhimdir (kattalashganda, sirtdagi atomlarning ulushi ortadi). Etanolaminlar magnetitni barqarorlashtirmasligi kerak, chunki 1) kichik molekula, sterik omil yetarli emas 2) hidrofil, zarrachaning suv (va erigan kislorod) bilan aloqa qilishiga xalaqit bermaydi. Shunga qaramay, oleylamin qiziqarli stabilizator (yoki olein bilan aralashmasi) bo'lishi mumkin. Savol mavzudan tashqarida: siz magnit maydonda magnetit (birinchi bosqich, birgalikda cho'kish) ishlab chiqarishga harakat qildingizmi? Buyurtma qilingan narsa bo'lishi kerak (masalan, tayoqlar) :))
Vladimir Vladimirovich,
Adabiyotlarga ko'ra, Fe (III) to'yinmagan yog'li kislotalarni oksidlashi mumkin. Boshqacha qilib aytganda, oleyk kislotasi yordamida gematitni magnetitga aylantirish mumkin. Mana kulgili (faqat Anjelina Valerievna uchun :)

Aleksandr Borisovich, men siz bilan etanolaminlar haqida mutlaqo qo'shilaman.
20 yil oldin, magnit suyuqliklar sinteziga yondashuvlar endigina o'rganilayotgan paytda men ulardan magnetitni barqarorlashtirish uchun foydalanishga harakat qildim. Barqaror kolloid tizimlarni yaratishga urinishlar doimiy ravishda yangi narsalarni izlash bilan birga bo'ldi. Xatolarsiz, hatto nazariy nuqtai nazardan aniq bo'lsa ham, hech qachon natija va tushunish bo'lmaydi.

...karboksil guruhining ion bog‘i aminning donor-akseptor bog‘idan kuchliroqdir. Ammo oxirgi holatda zarrachaning sirt qatlamining elektron tuzilishi kamroq buziladi, bu nanoob'ektlar uchun ayniqsa muhimdir...
Biz uchun muhim bo'lgan narsa, birinchi navbatda, adsorbsion o'zaro ta'sirning energiyasidir. Men tushunganimdek, energiya qancha ko'p bo'lsa, kimyosorbtsiya natijasida sirt qatlamining elektron tuzilishidagi o'zgarishlar shunchalik ko'p bo'ladi va aksincha. Hammasi mantiqiy. Savol: o'rtacha diametri 10 nm bo'lgan magnetit zarralari uchun bunday o'zgarishlar salbiymi? Yoki aksincha. Aynan shu holatda, kimyosorbtsiya natijasida sirt qatlamining elektron tuzilishidagi o'zgarishlar adsorbsion o'zaro ta'sirlarni yanada kuchliroq qiladi va shuning uchun faqat MF sintezidagi asosiy vazifalardan birini - dispers faza zarralarini barqarorlashtirishni hal qilishga yordam beradi.

Shunga qaramay, oleylamin qiziqarli ob'ekt (yoki olein bilan aralashmasi) bo'lishi mumkin.
Imkoniyat bo'lsa, albatta sinab ko'ramiz.

Boshqacha qilib aytganda, oleyk kislotasi yordamida gematitni magnetitga aylantirish mumkin.
Bu qiziqarli bo'lib chiqadi. Sirt faol modda bilan stabillashgan magnetit uchun biz 2 va 3 valentli temirning 1: 8 nisbatini olamiz. Bu endi magnetit emas!?
Va agar biz oleyk kislotasini gematit zarralarida adsorbsiya qilsak, haqiqiy magnetitni olamizmi?

NASA xodimi Stiv Papell ferrofluidni ixtiro qilganiga 52 yil bo'ldi. U juda aniq bir muammoni hal qilardi: vaznsizlik sharoitida raketaning yonilg'i bakidagi suyuqlikni nasos yonish kamerasiga yonilg'i quyadigan teshikka qanday majburlash kerak. Aynan o'sha paytda Papell oddiy bo'lmagan yechimni o'ylab topdi - tashqi magnit yordamida tankdagi yoqilg'ining harakatini boshqarish uchun yoqilg'iga qandaydir magnit modda qo'shdi. Shunday qilib, ferromagnit suyuqlik paydo bo'ldi.

Papell magnit modda sifatida magnetitdan (Fe 3 O 4) foydalangan, uni maxsus texnologiya yordamida (oleyk kislotasi aralashmasida maydalangan) ko'p kunlar davomida maydalagan. Natijada barqaror kolloid suspenziya hosil bo'ldi, unda 0,1-0,2 mikron o'lchamdagi magnetitning mayda zarralari barqaror mavjud edi. Ushbu tizimdagi oleyk kislota sirtni o'zgartiruvchi rolni o'ynadi, bu esa magnetit zarralarini bir-biriga yopishib olishiga to'sqinlik qildi. S. Papella patenti US 3215572 A (Magnit zarrachalarning kolloid suspenziyasi natijasida olingan past viskoziteli magnit suyuqlik) ochiq va uni Internetda ko'rish mumkin. Ferromagnit suyuqlikning klassik tarkibi 5% (hajm bo'yicha) magnit zarralar, 10% sirt modifikatori (oleik, limon yoki poliakril kislota va boshqalar). Qolganlari organik erituvchi, shu jumladan suyuq yog'lar.

So'nggi yillarda magnit suyuqliklarga qiziqish qayta tiklandi va bugungi kunda ular allaqachon ko'plab ilovalarni topdilar. Agar siz bunday suyuqlikni neodim magnitiga qo'llasangiz, magnit minimal qarshilik bilan sirt ustida siljiydi, ya'ni ishqalanish keskin kamayadi. Samolyotlar uchun radio yutuvchi qoplamalar ferromagnit suyuqlik asosida AQShda ishlab chiqariladi. Mashhur Ferrari yaratuvchilari esa avtomobil suspenziyasida magnetoreologik suyuqlikdan foydalanadilar: magnitni manipulyatsiya qilish orqali haydovchi istalgan vaqtda suspenziyani qattiqroq yoki yumshoqroq qilishi mumkin. Va bu faqat bir nechta misollar.

Magnit suyuqlik ajoyib materialdir. Uni magnit maydonga joylashtirganingizdan so'ng, tarqoq magnit zarralar birlashadi va maydon chiziqlari bo'ylab to'g'ri keladi va butunlay qattiq moddaga aylanadi. Bugungi kunda magnit suyuqlik bilan nayranglar, ular magnit bilan aloqa qilganda, simmetriya jihatidan benuqson tipratikan yoki kaktuslarga aylanadi, ko'plab ko'ngilochar shoularda namoyish etiladi. Albatta, siz ferromagnit suyuqlikni sotib olishingiz mumkin, lekin uni o'zingiz qilish juda qiziqroq.

Biz o'z-o'zidan qotib qoladigan magnit suyuqlikni qanday olish haqida yozgan edik, bu sizga magnit zarrachalar tomonidan hosil bo'lgan tuzilmalarni mikroskop ostida tekshirishga imkon beradi ("Kimyo va hayot", 2015 yil, № 11) Va bu erda uy qurilishi uchun yana bir retsept. ferromagnit suyuqlik. 50 ml lazerli printer tonerini oling. Ushbu kukun kamida 40% magnetitdan iborat bo'lib, zarracha hajmi 10 nanometr yoki undan kam. Toner, shuningdek, nanozarrachalar bir-biriga yopishib qolmasligi uchun sirt modifikatorini ham o'z ichiga oladi. 50 ml tonerga 30 ml o'simlik yog'i (ikki osh qoshiq) qo'shing va bu jarayonda vaqtni tejamasdan yaxshilab aralashtiring. Natijada smetana o'xshash qora bir hil suyuqlik bo'ladi. Endi qatlam qalinligi kamida bir santimetr bo'lishi uchun uni yon tomonlari bilan tekis shisha idishga quying. Idishning pastki qismiga magnit qo'ying va bu vaqtda suyuqlikda darhol qattiq kirpi paydo bo'ladi. Uni magnit yordamida siljitish mumkin. Agar siz magnitni suyuqlik yuzasiga yoki yon tomondan olib kelsangiz, suyuqlik tom ma'noda magnit tomon sakrab chiqadi, shuning uchun ehtiyot bo'ling. Ushbu muammoni oldini olish uchun siz magnit suyuqlikni yarim yoki biroz kamroq to'ldirib, kichik shisha konusning shishasiga solib qo'yishingiz mumkin. Kolbani egib, kolbaning yon tomonida suyuqlik qatlami hosil qiling va magnitni stakanga yaqin tuting.

Muvaffaqiyat magnitning kuchiga bog'liq (kichik neodimiyum magnit do'konlarda sotib olinishi mumkin) va toner sifati. Ikkinchi holda, uning tarkibida magnit kukun borligiga ishonch hosil qilishingiz kerak.

Printer kartridjlarida topilgan tonerlar qiziqarli magnit xususiyatlarga ega bo'lib, siz bo'sh vaqtingizda tajriba o'tkazishingiz mumkin. Ular ishlab chiqaradigan effekt juda qiziq, chunki suyuqlik magnit tomon tortila boshlaydi va bundan tashqari, alohida elementlar g'alati geometrik shakllarni hosil qiladi. To'g'ri, barcha tonerlar ushbu bosqichma-bosqich ko'rsatmalarni takrorlash uchun mos emas. Faqat quyuq rangli tonerlar kerak bo'ladi, chunki rangli tonerlar quyuq magnit zarrachalardan foydalanmasdan ishlab chiqariladi.

Materiallar

O'z qo'lingiz bilan magnit suyuqlik qilish uchun sizga kerak bo'ladi:

• qalin qog'oz varag'i;
• himoya qo'lqoplari;
• himoya niqobi;
• bo'sh shisha idish;
• aralashtirish uchun plastik stiker;
• o'simlik yog'i;
• qoshiq;
• keng plastik idish, masalan, plastinka.

1-qadam. Tonerni shisha idishga quyish uchun kartrijni juda ehtiyotkorlik bilan oching. Hammasi bo'lib sizga taxminan 50 mm suyuqlik kerak bo'ladi. Siz tanlagan suyuqlik magnit xususiyatga ega yoki yo'qligini tekshirish uchun shisha devori bo'ylab magnitni o'tkazish kifoya. Agar u faollashtirilsa, tajriba davom ettirilishi mumkin.

Toner suyuqligi, agar siz uni nafas olsangiz yoki ichmasangiz, sog'lig'ingizga zarar keltirmaydi. Shuning uchun bu ishni bajarishdan oldin siz himoya qo'lqop va niqob kiyishingiz kerak. Shunday qilib, agar suyuqlik tasodifan qo'lingizga tushsa, zaharlanish ehtimolini kamaytirasiz.

2-qadam. Siz allaqachon olgan tovarlar hajmiga ikki osh qoshiq o'simlik yog'ini qo'shishingiz kerak. Plastik stikerdan foydalanib, olingan aralashmani yaxshilab aralashtiring. Tajribani davom ettirish uchun u bir hil bo'lishi kerak.

3-qadam. Olingan magnit suyuqlikni ehtiyotkorlik bilan keng idishga quyishingiz kerak. Olingan magnit suyuqlik bilan sodir bo'ladigan hamma narsani ko'rish uchun aynan shu narsa kerak.

Plitaning pastki qismidan tashqariga magnitni qo'llang. Idishning ichida nima sodir bo'layotganiga e'tibor bering. Magnitning aloqa nuqtasida suyuqlik kirpi shaklidagi hajmli tuberkulada to'planishi kerak. Bu ishlab chiqaruvchilar tonerga qo'shadigan magnit zarralardir. Ular kichikroq yoki kattaroq bo'lishi mumkin, bu yana ishlab chiqaruvchiga bog'liq.

4-qadam. Ushbu suyuqlik bilan siz magnit naqsh yasashingiz mumkin. Buning uchun suyuqlikning bir qismini qalin qog'ozga to'kib tashlashingiz va orqa tomondan magnitni ushlab turishingiz kerak. Uni yon tomondan boshqa tomonga siljitish orqali siz chizasiz.

Agar biron bir narsa yoki mebelni tonik bilan bo'yab qo'ysangiz, hamma narsani sovuq suv bilan yuvib tashlang, buni hech qanday muammosiz bajarishingiz kerak. Hech qanday holatda siz issiq suvdan foydalanmasligingiz kerak, u pigmentni tuzatadi va uni yuvishni imkonsiz qiladi.

Hech qachon magnit suyuqlikni ko'rganmisiz? Bu suyuq metallga o'xshaydi va agar siz unga magnit olib kelsangiz, ignalar bilan kengayadi. Bu erda siz uyda o'z qo'lingiz bilan ferromagnit suyuqlikni qanday qilish bo'yicha ko'rsatmalar topasiz.

Nazariya shunday: zamonaviy lazer printerlari mineral magnetitni (Fe3O4) o'z ichiga oladi. Bu bo'yoq zarralari qog'ozga yopishishi uchun kerak. Ushbu mineral magnit maydonlarga ta'sir qiladi va shuning uchun bizning tajribamiz uchun juda mos keladi.

1-qadam: Materiallar

• Himoya qo'lqoplari
• Himoya niqobi
• Shisha o'lchov stakan
• Printer yoki nusxa ko'chirish mashinasidan kartrij (eski).
• Aralashtiruvchi tayoq
• Kichik idish va qog'oz parchasi
• Kuchli neodimiy magnit

2-qadam: Tonerni yig'ing

Tonerni kartrijdan ehtiyotkorlik bilan shisha idishga quying. Sizga taxminan 50 ml kerak bo'ladi.
Tonerning magnitlanganligiga ishonch hosil qilish uchun KUPON TAShQARIDA magnitni aylantiring.

Ehtiyot bo'ling: agar siz uni nafas olmaganingiz yoki ichmasangiz, toner nisbatan xavfsizdir, lekin u juda oson püskürtülür va juda ko'p tartibsizliklar yaratadi, shuning uchun himoya qo'lqop va niqob taqing.

3-qadam: Yog 'qo'shing

Ikki osh qoshiq yog' qo'shing.

4-qadam: Aralashtiring

Suyuqlik butunlay bir hil holga kelguncha aralashtiring.

5-qadam: Magnit reaktsiyasi

1. Kichik idishga ozgina suyuqlik quying.
2. Idishning pastki qismiga magnit qo'ying
3. Suyuqlik kengayishni boshlaydi!

Agar natija fotosuratda ko'rganingiz kabi ko'rinmasa, unda toner bilan bog'liq muammo bo'lishi mumkin. Ba'zi brendlar ko'proq yoki kamroq magnit komponentlarni o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, bir oz ko'proq yog' qo'shib ko'rishingiz mumkin yoki aksincha, uni olib tashlashingiz mumkin. Ba'zi brendlarda ferrofluid umuman yo'q - keyin siz boshqa kartrijni topishingiz kerak bo'ladi.

6-qadam: Sehrli siyoh

1. Endi qog'ozga bir oz magnit suyuqlik quying
2. Magnitni qog'oz ostiga o'tkazing
3. Siz "magnit chizmalar" olasiz!

Agar atrofdagi hamma narsani toner bilan bo'yab qo'ysangiz, tozalash uchun changyutgichdan foydalaning yoki sovuq suv bilan yuving. Issiq suvdan foydalanmang yoki toner bilan bo'yalgan joylarni ishqalamang - bu tonerning doimiy ravishda sirtga surilishiga olib kelishi mumkin.