几个世纪以前的发明家和今天的科学家已经找到了巧妙的方法，通过磁铁使我们的生活变得更好 - 从指南针上的磁针到磁数据存储设备甚至MRI(磁共振成像)身体扫描机。
所有这些技术都依赖于由固体材料制成的磁铁。但是，如果你能用液体制造磁性设备怎么办?使用改进的3D打印机，伯克利实验室的一个科学家小组已经做到了这一点。他们的研究结果将于7月19日发表在“科学”杂志上，可能会产生一种革命性的可印刷液体装置，用于各种应用，从提供靶向癌症治疗的人造细胞到灵活的液体机器人，可以改变其形状以适应周围环境。
伯克利实验室的访问学者科学家，马萨诸塞大学阿默斯特分校的高分子科学与工程教授汤姆罗素说：“我们制作了一种既有液体也有磁性的新材料。以前没有人见过这种材料。”领导了这项研究。“这为磁性软物质的新科学领域打开了大门。”
果酱会议：用液体制造磁铁
在过去的七年里，罗素在伯克利实验室的材料科学部门领导了一个名为自适应界面组件的结构化液体项目，他专注于开发一种新的材料 - 可打印的3D全液体结构。
有一天，罗素和当前研究的第一作者Xubo Liu提出了从铁磁流体形成液体结构的想法，铁氧化物颗粒的溶液变得强磁性，但只有在另一个磁体存在的情况下。“我们想知道，如果铁磁流体可以暂时变成磁性，我们可以做些什么才能使其永久磁性，并且表现得像一块坚固的磁铁，但看起来仍然像液体一样?”拉塞尔说。
为了找到答案，罗素和刘 - 伯克利实验室材料科学部的研究生研究员和北京化工大学的博士生 -使用了他们与伯克利实验室材料科学的前博士后研究员Joe Forth开发的3D打印技术。从含有直径仅为20纳米的氧化铁纳米颗粒(抗体蛋白的平均大小)的铁磁流体溶液中印刷出1毫米的液滴。
在分子铸造厂使用表面化学和复杂的原子力显微镜技术，伯克利实验室的共同作者Paul Ashby和Brett Helms透露，纳米粒子通过一种称为“界面干扰的现象”在两种液体之间的界面处形成了一个类似固体的壳。拉塞尔说：“这会导致纳米颗粒聚集在液滴的表面，”就像在一个小房间里人们聚集在一起的墙壁一样。
为了使它们具有磁性，科学家们通过磁性线圈将液滴放入溶液中。正如预期的那样，磁性线圈将氧化铁纳米粒子拉向它。
标签： 磁性液滴
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