Железный лотос

На самом деле здесь изображен так называемый «феррофлюид» - жидкость, смешанная с крохотными металлическими частичками, которые намагничиваются в присутствии магнитного поля. Таким образом, и лотос, и жидкость создаются из одного и того же материала

Этот феррофлюид состоит из наночастиц, находящихся во взвешенном состоянии в маслообразной жидкости. Наночастицы, измеряемые миллиардной частью метра, содержат железо, притянувшееся к прямому магниту, помещенному под тарелкой с жидкостью. Отсюда название снимка «Железный лотос» - растение, не существующее в природе.

Будет ли феррофлюид жидким или твердым зависит от того, воздействует ли на жидкость магнитное поле. Поле заставляет наночастицы складываться в форме утыканного шипами цветка, который виден в верхней половине снимка, и отражается в жидкости, состоящей из того же самого материала, находящейся в нижней половине тарелки. Шипы стоят строго в центре блюда, где магнитное поле самое сильное, и по мере ослабления поля к краям блюда они все больше наклоняются и изгибаются.

Форма снимка, таким образом, обеспечивает удивительный способ визуализировать магнитное поле в трех измерениях, и может служить полезным образовательным инструментом. Если убрать магнит, то шипы исчезнут и феррофлюидный лотос вновь примет форму жидкости.

Феррофлюиды были открыты в 60-х годах прошлого века, они широко применяются в электронике, космонавтике и медицине. Из намагниченных феррофлюидов создаются жидкие уплотнительные устройства, изолирующие вращающиеся оси в жестких дисках компьютеров, чтобы предохранить их от частиц извне, попадающих внутрь жесткого диска. Феррофлюиды могут также заглушать нежелательные вибрации в акустических системах. В медицине феррофлюиды используются для создания четких изображений при обследованиях с помощью ядерно-магнитного резонанса.

Дж. Гринволд (Лаборатория физики плазмы, Принстонский университет, США).

Фото Э. Старкман (Лаборатория физики плазмы, Принстонский университет, США)