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martes, 5 de abril de 2016

Los ferrofluidos (Experimentos Caseros)



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Un ferrofluido es un líquido que al exponerlo a un campo magnético, se polariza. Está basado en nanopartículas de hierro disueltas en algún medio líquido como queroseno, ácido oléico o incluso agua. Normalmente, se le añade un surfactante para evitar que las nanopartículas se apelmacen.

Fue Steve Papell, que trabajaba para la NASA, el primero en obtener un ferrofluido. Buscaba un combustible para cohetes que no dependiera de la gravedad. Para ello, molió magnetita y la disolvió en queroseno, añadiendo ácido oléico como surfactante.

La estructura de ese ferrofluido era:
Material magnético : Magnetita en polvo
Portador                : Queroseno
Surfactante            : Ácido oléico

En un verdadero ferrofluido las partículas de hierro son tan pequeñas como 10 nm (nanometros) de modo que son afectadas por el movimiento browniano, la agitación natural de la materia a causa de la temperatura. Esto permite a ese ferrofluido estar en constante "micro-mezclado" de modo que las partículas no se apelmazan ni tampoco se separan excesivamente.

Unos cuantos años más tarde, los ferrofluidos tienen muchas aplicaciones en distintas áreas de la ciencia, la tecnología e incluso el arte: Medicina, electrónica, mecánica de precisión, acústica, óptica...

Por ejemplo, para telescopios, se han construido espejos hechos con ferrofluido, de modo que pueden cambiar su forma al aplicarles un campo magnético, y con ello variar sus características ópticas.

Cómo hacer un ferrofluido casero

Es posible, con materiales bastante comunes, hacer un experimento que se acerca bastante al concepto de ferrofluido. Existen varios métodos y fuentes para obtener los materiales. Uno de ellos me parece bastante asequible:


1. Obtenemos el material magnético de un toner de impresora láser. Podemos sacarlo de un toner ya gastado. Siempre queda un poco en su interior, será suficiente y así no tenemos que comprarlo.

2. El toner obtenido en el paso anterior lo disolvemos en aceite vegetal mas o menos a partes iguales: Una parte de toner, otra parte de aceite vegetal.



3. Finalmente, añadimos un surfactante. El zumo de limón puede valer, es rico en ácido cítrico.






Mezclamos bien.

Aquí ya deberíamos tener preparado un ferrofluido casero que se comportará de manera bastante curiosa cuando le acerquemos un imán, especialmente si éste es potente, como lo son los de neodimio.





Vertemos el ferrofluido en una superficie como un plato y ponemos el imán debajo del plato. Veremos como el ferrofluido se deforma y evoluciona con cambios en su apariencia según desplazamos o giramos el imán.

Si añadimos pequeños objetos de hierro, éstos son recubiertos, a veces formando extraños patrones.









El vídeo





Otros experimentos y recursos que también pueden interesarte:

Si de magnetismo se trata, en el siguiente vídeo puedes ver el increíble poder y alcance de los imanes de neodimio. Tan potentes que, a partir de cierto tamaño, llegan a ser peligrosos si no se manejan con precaución:





Más sobre magnetismo: Es muy útil tener algunas herramientas imantadas para el taller, por ejemplo, un destornillador, de modo que ponemos un tornillo en la punta del destornillador y ahí se queda sujeto. Lo podremos llevar fácilmente hasta su ubicación aunque se trate de un sitio inaccesible. No es necesario generar corrientes ni utilizar electroimanes ni bobinas para imantar una herramienta. ¿Para qué? Para eso están los imanes...

Menos conocido es el fenómeno inverso: Desimantar algo que está imantado, y hay veces en que se agradece que un destornillador no lo esté. En el siguiente vídeo veréis como imantar y desimantar un destornillador tantas veces como queramos:





Por cierto, los imanes de neodimio, aparte de comprarlos ¿Podemos reciclarlos de algún sitio? Claro que sí: De los discos duros inservibles, y también de las ópticas láser de los lectores de CD y DVD. En el vídeo a continuación, una guía para llegar hasta ellos y poder extraerlos.

Como digo en el vídeo, estos imanes son pequeños...pero matones:





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