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中美科研團(tuán)隊(duì)使用改進(jìn)的3D打印機(jī)生產(chǎn)出具有磁性的液滴

中美兩國(guó)科研人員采用全液相3D打印技術(shù),制備出一種新型磁性液滴,既具有液體的流動(dòng)性又具有永久磁性,為研制柔性電子、可靶向輸送藥物的磁控液體機(jī)器人等提供了新途徑。

永久磁化的氧化鐵納米粒子完美地一致地相互吸引

     納米級(jí)層面,傳統(tǒng)的鐵磁流體本身不存在磁極,只有在外加磁場(chǎng)作用下被持續(xù)磁化才能表現(xiàn)出特定磁性。但發(fā)表在最新一期美國(guó)《科學(xué)》雜志上的研究顯示,這種新的磁性液滴材料不需要外加磁場(chǎng)就能表現(xiàn)得像一塊固體磁鐵,且看起來仍然像液體一樣。
      北京化工大學(xué)和馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校、美國(guó)能源部下屬勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室等機(jī)構(gòu)研究人員采用全液相3D打印技術(shù),“打印”出直徑約1毫米的鐵磁流體液滴,每個(gè)液滴中含有大量直徑為20納米的氧化鐵納米顆粒。磁力測(cè)定顯示,大約10億個(gè)納米顆?!皵D在一起”,它們?cè)诖判跃€圈的激發(fā)下表現(xiàn)出磁性。這些外部的納米顆粒將磁性定向傳遞到液滴核心的納米顆粒上,使整個(gè)液滴具有了永久磁性。

 研究人員利用全液相3D打印和微流控成型技術(shù),可以制造出任意形狀的磁性液滴;將它們分成更小的液滴后,仍然可保持磁性;已成型液體還可通過改變酸堿環(huán)境實(shí)現(xiàn)可逆磁化或消磁。
       由于其特殊的物理性質(zhì),鐵磁流體目前應(yīng)用在電子設(shè)備、醫(yī)療器械,機(jī)械工程和材料科學(xué)研究中。這種新型鐵磁液滴未來有望應(yīng)用在更多場(chǎng)景中,例如可在人體內(nèi)靶向輸送藥物的磁控機(jī)器人、可操控的液態(tài)微反應(yīng)器等。

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