Магнитожидкостная мембрана – модель МЖУ

В настоящее время основное применение МЖ находят в магнитожидкостных уплотнителях (МЖУ). Большое значение имеют прочностные и кинетические свойства этих устройств, исследование которых, однако, представляет сложнейшую экспериментальную задачу. В связи с этим возникает интерес к исследованию магнитожидкостной мембраны (МЖМ) [3], которая может выступать как модель МЖУ. Основным элементом МЖМ является магнитожидкостная перемычка, подробное описание которой приведено в п. 11. В МЖМ магнитожидкостная перемычка перекрывает сечение трубки с присоединенным к ней резервуаром, который служит моделью объекта герметизации.

Перечислим некоторые перспективные применения нанодисперсных магнитных жидкостей:

1. Свойства МЖ хорошо управляются внешним магнитным полем, что дает широкие возможности для технических и биомедицинских применений. Исследуются возможности применения магнитных жидкостей для получения композиционных систем с магнитной жидкостью, предназначенной для направленной доставки лекарственного препарата.

2. Тестируется возможность использования магнитной наножидкости в качестве активного носителя соединения антибактериального воздействия на золотистого стафилококка и кишечную палочку.

3. Легко осуществимые в магнитной жидкости эффекты левитации нашли применение при конструировании сепараторов и плотномеров немагнитных материалов, чувствительных трехосных акселерометров, ряда других прогрессивных устройств. Исследуется влияние процессов магнитофореза и броуновской диффузии на левитацию тел в МЖ [53].

4. Публикуются работы, описывающие новые устройства, принцип действия которых основан на магнитной левитации в МЖ. Так, в одной из последних работ предлагается магнитожидкостный привод, принцип действия которого основан на явлении левитации немагнитного тела, погруженного в МЖ в магнитном поле.

5. Военно-воздушные силы США внедрили радиопоглощающее покрытие на основе ферромагнитной жидкости. Снижая отражение электромагнитных волн, оно помогает уменьшить эффективную площадь рассеяния самолета.

6. Магнитные жидкости имеют множество применений в оптике благодаря их преломляющим свойствам. Среди этих применений измерение удельной вязкости жидкости, помещенной между поляризатором и анализатором, освещаемой гелий-неоновым лазером.

7. Благодаря наличию в МЖ ПАВ и многочисленных частиц, несущих на себе электрические заряды, они являются эффективной пенообразующей добавкой. Добавка МЖ на основе керосина или воды в топливо двигателей внутреннего сгорания в соотношении по объему 1:350 на четверть уменьшает содержание окислов азота в выхлопных газах, увеличивает эффективность сгорания топлива.

8. Если воздействовать магнитным полем на МЖ с разной восприимчивостью (например, из-за температурного градиента) возникает неоднородная магнитная объемная сила, что приводит к форме теплопередачи, называемой термомагнитная конвекция. Такая форма теплопередачи может использоваться там, где невозможно применить обычную конвекцию, например, в микроустройствах или в условиях пониженной гравитации.

9. Эффект магнито-зависимости прозрачности жидкости можно использовать для глубокой низкочастотной модуляции света. На этом принципе могут действовать динамо-магнитооптические датчики скорости сдвиговой деформации. Датчики другого типа реагируют на величину, а не на скорость деформации. Чувствительность динамо-магнитооптических датчиков достаточна для создания микрофонов и сенсорных датчиков типа дисплеев карманных компьютеров с сенсорным вводом команд и данных.

10. Нагревая МЖ выше точки Кюри Т _C,можно существенно уменьшить её магнитную восприимчивость, что лежит в основе явления термомагнитной конвекции. Слои МЖ с Т<Т _C обладают большей магнитной восприимчивостью и втягиваются в области с большей напряжённостью магнитного поля, вытесняя слои с Т>Т _C. При этом термомагнитная конвекция по интенсивности может во много раз превосходить гравитационную конвекцию.

11. В последнее время появились сообщения, что замена сферических наночастиц в «обычной» МЖ на магнитные нанотрубки приведет к более сильной зависимости вязкости от магнитного поля, что расширяет возможности технологической эксплуатации магнитовязкого эффекта [54].

12. Изучен процесс захвата, герметизации и дробления газовой полости магнитной жидкостью, управляемой магнитным полем. Полученные результаты будут полезны при разработке устройств для взятия проб газа, их хранения и последующего анализа, счетчиков и дозаторов газа, используемых в химико-технологическом производстве, фармацевтике [55, 56].

Для высококачественного мониторинга процесса дозированной подачи малых порций газа представляют интерес результаты экспериментального исследования явления отрыва воздушного пузырька от полости в магнитной жидкости, сдавленной пондеромоторными силами магнитного поля [58]. Оторвавшиеся от полости воздушные пузырьки пульсируют в намагниченной магнитной жидкости и генерируют переменное магнитное. поле.

Дата добавления: 2015-06-25