NUEVOS MATERIALES

Muchas veces al crear un nuevo material, se produjo un gran cambio tecnológico a nivel mundial, cambiando a su vez la vida cotidiana de las personas, en su mayoría de las veces mejorándolas. Así por ejemplo cuando inventaron el bronce, el hierro, el acero, el petróleo, los plásticos surgieron grandes cambios. Hoy en día, debido a los avances en física, química e informática, la creación de nuevos materiales se ha convertido en algo más que esperanzador. Sumado éste a la gran invención de los últimos tiempos, la nanotecnología. La nanotecnología trabaja a nivel atómico y molecular, lo que podría generar una revolución a nivel molecular en un futuro cercano.

Listado de algunos nuevos materiales:

1. Fibras de carbono

Las fibras de carbono muy pequeñas, sumergidas en un polímetro de soporte resultan un material muy liviano y sumamente resistente. Si uno lo observa a través de un microscopio, una fibra de carbono (cuyo diámetro es la centésima parte de un milímetro) es muchísimo más fino que un cabello humano.

Estructura de las fibras de carbono

Las fibras organizadas en estructuras diversas, le confieren al material diferentes propiedades.

Propiedades del carbono

Alta resistencia y gran flexibilidad. Baja densidad, es un material mucho más resistente y liviano que

numerosos metales. Buen aislante térmico. Resistente a numerosos agentes corrosivo. Posee propiedades ignífugas.

Ejemplos de materiales con fibra de carbono:

2. Nanotubos

Una de las estrellas de la nanotecnología son los nanotubos, láminas de carbón que se cierran sobre sí mismos. Los nanotubos son los materiales conocidos más resistentes, superando hasta en 100 veces al acero. Además, son excelentes conductores eléctricos, cientos de veces más eficientes que el cobre.

Propiedades de los nanotubos

Son las estructuras de mayor resistencia, aunque su densidad es seis veces menor que la del acero.Pueden transporta enormes cantidades de electricidad sin fundirse.Gran elasticidad. Recuperan su forma luego de ser doblados en grandes ángulos.Humo helado:

Ejemplos de la estructuras de los nanotubos:

3. Metamateriales

Se llama así a todos los materiales que deben sus propiedades físicas no a su composición química si no al diseño de su estructura. Su mayor explotación se da en la óptica, porque poseen índices de refracción negativos, o sea, no curvan la luz y las ondas electromagnéticas de manera predecible: la onda se propaga en el sentido inverso al que la energía incide sobre ellos; es muy raro. Este fenómeno hace posible usarlos para construir lentes de aumento tan potentes y libres de distorsión que pueden amplificar a nivel visible el campo magnético de un objeto. También se usan para alinear rayos láser en la construcción de hologramas de muy alta resolución, y además se los comienza a usar para la fabricación de mantos de invisibilidad. También, algunos, poseen índices de refracción negativa de ondas sonoras.

Ejemplo el aerogel, llamado "humo sólido", se trata en realidad de la oveja negra de los sólidos, un sólido transparente tan liviano como el aire pero que soporta más de mil veces su propio peso y resiste unos 1.300 ºC.

4. Baterías de zinc - aire

Son capaces de almacenar tres veces más energía que las baterías de ion-litio, por volumen, mientras que su coste se reduce a la mitad”, y a diferencia de otras baterías de aire existentes, ésta sería recargable.

A diferencia de las baterías convencionales, que contienen todos los reactivos necesarios para generar electricidad, las baterías de zinc-aire se basan en el oxígeno de la atmósfera para generar corriente.

Hacer las baterías recargables ha sido un desafío. Dentro de la batería, un electrodo poroso de “aire” se basa en el oxígeno y, con la ayuda de catalizadores, se reduce hasta formar iones hidroxilos. Estos van, a través de un electrolito, hasta el electrodo de zinc, donde el zinc se oxida – una reacción que libera electrones para generar una corriente. Para recargar, el proceso se invierte: el óxido de zinc se convierte de nuevo a zinc y el oxígeno se libera en el aire de los electrodos. Pero después de varios ciclos de carga y de descarga, el electrodo de aire puede ser desactivado, retardar o detener las reacciones de oxígeno. Esto puede ser debido, por ejemplo, al electrolito líquido que se retiró de forma gradual.

5. Pilas de hidrogeno

El hidrógeno como la mejor alternativa de calor y de energías limpias. Obviamente, este tipo de energía se producirá a partir de las energías renovables como la energía fotovoltaica, la energía solar y la energía eólica y no a partir de los combustibles fósiles como el gas natural o el petróleo.

El objetivo del proyecto Zeocell es desarrollar membranas nanoestructuradas basadas en un material nuevo y multifuncional. Se trata de un material compuesto que se obtendrá gracias a la combinación sinérgica de líquidos iónicos, polímeros y senérgica de zeolitas. Esta es una noticia que revoluciona el futuro de las energías renovables porque es la primera vez que se plantea el desarrollo de esta clase de material para ser aplicado de modo industrial.

El Proyecto Zeocell apuesta por la producción de electricidad siempre a partir de alcoholes como etanol o metanol y de combustibles como el hidrógeno. Esto se logra gracias a nuevas tecnologías actuales que prometen ser más sostenibles como son las Pilas de Combustibles de Membranas Intercambio de Protones (PEMFC) de Alta Temperatura.

6. Polímeros ferro eléctricos

El aumento en la generación de energía solar y eólica, la aparición de automóviles híbridos y eléctricos y el avance en general de la producción de energías renovables, demanda métodos confiables de almacenamiento de lo producido, se esta trabajando en el desarrollo de capacitores basados en polímeros ferroeléctricos , que podrían almacenar y entregar energía de forma más rápida que las baterías tradicionales, además de ser mucho más livianos.

Hasta el momento la mayor parte de los dispositivos de almacenamiento mayores están compuestos de materia cerámica , lo que los hace muy pesados y frágiles. Los nuevos sistemas electrónicos necesitan de un formato de almacenamiento liviano y resistente. Un ejemplo son los automóviles híbridos, donde las baterías comunes resultan muy pesadas y tardan demasiado en brindar la energía suficiente para acelerar. La utilización de polímeros ferroeléctricos permite una llegada mucho más rápida de la energía necesitada.

Los capacitores desarrollados poseen una alta permitividad dieléctrica en temperatura ambiente. ¿Que significa esto? según Wikipedia “en un condensador una alta permitividad hace que la misma cantidad de carga eléctrica sea guardada con un campo eléctrico menor y, por ende, a un potencial menor, llevando a una mayor capacidad del mismo.” Es decir son altamente efectivos en el almacenamiento y distribución de la energía acumulada.

Estos polímeros son muy fáciles de fabricar y son sumamente flexibles, con lo cual no sólo pueden usarse como capacitores o condensadores sino que podrían sustituir a las partes hechas de silicio. Un ejemplo, en los ordenadores. Su uso podría abrir el camino hacia la flexibilización de los aparatos electrónicos pues hasta podríamos contar con pantallas y ordenador es que se doblen.

7. Nuevo material para paneles solares

Un grupo de investigadores de la Universidad Estatal de Ohio han creado un nuevo material para la fabricación de paneles solares que tiene dos inmensas ventajas: absorben todo la energía contenida en  espectro solar visible  y tienen una gran eficacia a la hora de transformar la energía solar en electricidad.

Los científicos de Ohio utilizaron para la creación de este material una combinación de conductores plásticos y metales como el molibdeno y el titanio, dando por resultado un material híbrido que capta todos los colores del arcoiris. Además este material genera electricidad de una forma mucha más eficiente.

Un polvo fosforescente bajo luz visible, ultravioleta y total oscuridad

Todos los paneles solares generan electricidad de la misma forma: La luz carga lo átomos del material con que esta fabricado el panel y algunos electrones se liberan-esto se conoce como separación de carga- y fluyen como corriente eléctrica. Uno de los problemas que se presentan a la hora de producir el máximo de electricidad, es que los electrones sólo están sueltos por un breve lapso de tiempo antes de volver a ser absorbidos por el átomo de donde vienen. En el nuevo material fabricado por los investigadores de Ohio los electrones permanecen sueltos mucho más tiempo, aumentando la capacidad de producción de electricidad.

El centro del fenómeno, esta en que el nuevo material emite electrones en dos niveles-uno llamado simple y el otro triple-. Ambos estados o niveles son usados en las células solares tradicionales pero en el caso del nuevo material los electrones en estado triple duran sueltos 7 millones de veces más tiempo que en las células comunes.

Para diseñar este material los primero realizaron una serie de pruebas virtuales por ordenador y luego, junto a colegas de la Universidad de Taiwan sintetizaron las moléculas del nuevo material en una solución liquida para medir que frecuencia de luz absorbían. Allí encontraron que las moléculas no sólo empezaban a fluorecer sino también a fosforecer. Ambos fenómenos luminosos  están relacionados con la absorción y emisión de luz del material,

sólo que el fosforecer dura mucho más tiempo y no se produce en las células solares comunes.

8. Los vidrios metálicos, nuevos materiales de gran eficacia

Una investigación desarrollada por ingenieros y científicos de la Carnegie Institution ha profundizado en determinadas características de los vidrios metálicos, nuevos materiales que podrían alcanzar estándares de máxima eficacia y convertirse en una excelente opción para aplicar en distintos campos. Por ejemplo, los vidrios metálicos son menos frágiles que los cristales convencionales y más resistentes que los metales.

Especialistas de la Carnegie Institution han descubierto importantes nuevas propiedades de los vidrios metálicos, materiales de gran eficacia capaces de integrar los beneficios de los cristales y los metales por separado, anulando al mismo tiempo las desventajas de los mismos. El incremento en la resistencia es una de las características positivas de los vidrios metálicos, que tendrían un amplio potencial en diversas aplicaciones.El trabajo se centra en el estudio de las propiedades de los vidrios metálicos al someterlos a experimentos de alta presión. Los resultados obtenidos permiten concluir que los vidrios metálicos podrían emerger próximamente como materiales potencialmente útiles en una gama muy amplia de aplicaciones.

Sostenimiento a presiones elevadas

En el marco de este nuevo estudio, los especialistas de la Carnegie Institution utilizaron técnicas de alta presión para investigar la relación entre la densidad y la estructura electrónica de los vidrios metálicos. Los descubrimientos obtenidos abren nuevas posibilidades para el desarrollo de vidrios metálicos para fines específicos.

Según explica Ho-kwang Mao, uno de los responsables del trabajo, el sometimiento a condiciones elevadas de presión es una herramienta muy poderosa para lograr una mayor comprensión sobre las características de estos materiales, fueron sometidos a experimentos de laboratorio.

La presión elevada puede causar cambios en las propiedades de los materiales, como por ejemplo en su volumen o su comportamiento electrónico, características que permiten dilucidar por ejemplo su estructura a escala atómica, una de las condiciones más importantes para su estudio.

9. BiomaterialesLos biomateriales se pueden definir como materiales biológicos comunes tales como piel, madera, o cualquier elemento que remplace la función de los tejidos o de los órganos vivos. En otros términos, un biomaterial es una sustancia farmacológicamente inerte diseñada para ser implantada o incorporada dentro del sistema vivo.

Los biomateriales se implantan con el objeto de remplazar y/o restaurar tejidos vivientes y sus funciones, lo que implica que están expuestos de modo temporal o permanente a fluidos del cuerpo, aunque en realidad pueden estar localizados fuera del propio cuerpo, incluyéndose en esta categoría a la mayor parte de los materiales dentales que tradicionalmente han sido tratados por separado.

Debido a que los biomateriales restauran funciones de tejidos vivos y órganos en el cuerpo, es esencial entender las relaciones existentes entre las propiedades, funciones y estructuras de los materiales biológicos, por lo que son estudiados bajo tres aspectos fundamentales: materiales biológicos, materiales de implante y la interacción existente entre ellos dentro del cuerpo. Dispositivos como miembros artificiales, amplificadores de sonido para el oído y prótesis faciales externas, no son considerados como implantes.

La biomecánica se encarga de estudiar la mecánica y la dinámica de los tejidos y las relaciones que existen entre ellos; esto es muy importante en el diseño y el injerto de los implantes. Después de realizado un injerto, no se puede hablar del éxito de un implante, este se debe considerar en términos de la rehabilitación del paciente; por ejemplo, en el implante de cadera se presentan cuatro factores independientes: fractura, uso, infección y desprendimiento del mismo.

 

El éxito de un biomaterial o de un implante depende de tres factores principales: propiedades y biocompatibilidad del implante, condiciones de salud del receptor, y habilidad del cirujano que realiza el implante; la física sólo se aplica al primero.

Los requisitos que debe cumplir un biomaterial son:

a. Ser biocompatible, es decir, debe ser aceptado por el organismo, no provocar que éste desarrolle sistemasde rechazo ante la presencia del biomaterial

b. No ser tóxico, ni carcinógeno.

c. Ser químicamente estable (no presentar degradación en el tiempo) e inerte.

d. Tener una resistencia mecánica adecuada.

e. Tener un tiempo de fatiga adecuado.

f. Tener densidad y peso adecuados.

g. Tener un diseño de ingeniería perfecto; esto es, el tamaño y la forma del implante deben ser los adecuados.

h. Ser relativamente barato, reproducible y fácil de fabricar y procesar para su producción en gran escala.

10. Diamante

Solemos pensar en el diamante como algo caro, pero lo cierto es que es mucho más que eso. Es uno de los materiales más resistentes y es muy liviano, su conducción del calor es casi perfecta y su punto de ebullición es el más alto de entre todos los materiales del planeta. Y no sólo se usa para construir anillos de compromiso, si no que hoy en día es el elemento ideal en la construcción de engranajes y piezas móviles de motores que exigen altísimos rendimientos, como los de los aviones de combate.

11. Plasma

El cuarto estado de la materia, después del líquido, el sólido y el gaseoso, un estado que adquieren ciertos elementos al estar "súper-magnetizados". Hay diferentes tipos de plasma, entre ellos el que se puede encontrar las tormentas eléctricas y en las auroras, dentro de los aceleradores de partículas y reactores de fusión, en los televisores homónimos y tubos fluorescentes, en el So y toda clase de fenómenos cósmicos como las nebulosas. Generalmente están formados por iones y electrones libres que no se pueden recombinar entre sí debido a su alta temperatura, comportándose como una especie de nube de gas eléctrico.

12. Metales amorfos

Son metales con una estructura atómica desordenada, y son creados fundiendo diversos metales y enfriándolos rápidamente antes de darles tiempo a alinear sus moléculas de la forma habitual. Normalmente, la estructura atómica del metal es cristalina, lo que significa que las uniones de sus moléculas son débiles. Los metales amorfos, en cambio, adquieren formas más heterogéneas que le permiten soportar grandes cantidades de calor, transportar electricidad sin grandes pérdidas y ser muy flexibles comparados con otros metales.

13. Espuma metálica

La espuma metálica es un material producido por la mezcla de aluminio y ciertos gases. El resultado es una especie de esponja metálica tan resistente que se proyecta usar en la construcción de colonias espaciales y tan liviana que flota en el agua.

14. Alumina transparente

Los barcos, los edificios y las naves espaciales, por decir algo, ya no tienen por qué ser opacos. La alumina transparente es un material cerámico formado por diminutos cristales que le dan el aspecto de un vidrio pero tres veces la resistencia del acero. Es la clase de material con que se podría construir una prisión para Magneto.

15. Fullereno

Los fullerenos o fulerenos son la tercera forma más estable del carbono, tras el diamante y el grafito. El primer fullereno se descubrió en 1985 y se han vuelto populares entre los químicos, tanto por su belleza estructural como por su versatilidad para la síntesis de nuevos compuestos, ya que se presentan en forma de esferas, elipsoides o cilindros. Los fullerenos esféricos reciben a menudo el nombre de buckyesferas y los cilíndricos el de buckytubos o nanotubos. Reciben este nombre de Buckminster Fuller, que empleó con éxito la cúpula geodésica en la arquitectura.

Fulereno C540.

Los fullerenos cilíndricos pueden formar estructuras más complejas, asociándose entre sí y formando nanotubos.

Fulerenos en el espacio

Fulerenos, la imagen muestra una concepción artística, que ilustra las bolas de carbono despedidas de una nebulosa planetaria. Las imágenes de Tc1 no son muy buenas, por consiguiente una foto de la nebulosa NGC 2440 (tomada con el telescopio Hubble) fue usada en esta concepción artística.

Propiedades:

Las propiedades químicas y físicas de fulerenos todavía están bajo intenso estudio, pero hasta ahora solo se estaba estudiando el potencial uso medicinal de los fulerenos, fijando antibióticos específicos en su estructura para atacar bacterias resistentes y ciertas células cancerígenas, tales como el melanoma.

Los fulerenos no son muy reactivos debido a la estabilidad de los enlaces tipo grafito, y son también muy poco solubles en la mayoría de disolventes. Entre los disolventes comunes para los fulerenos se incluyen el tolueno y el disulfuro de carbono. Las disoluciones de buckminsterfulereno puro tienen un color púrpura intenso. El fulereno es la única forma alotrópica del carbono que puede ser disuelta. El buckminsterfulereno no presenta "superaromaticidad", es decir, los electrones de los anillos hexagonales no pueden deslocalizar en la molécula entera.

Un método habitual para producir fulerenos es hacer pasar una corriente eléctrica intensa entre dos electrodos de grafito próximos en atmósfera inerte. El arco resultante entre los dos electrodos produce un depósito de hollín del que se pueden aislar muchos fulerenos diferentes.

16. Cristal líquido

El cristal líquido es un tipo especial de estado de agregación de la materia que tiene propiedades de las fases líquida y la sólida. Dependiendo del tipo de cristal líquido, es posible, por ejemplo, que las moléculas tengan libertad de movimiento en un plano, pero no entre planos, o que tengan libertad de rotación, pero no de traslación.

Características

Textura de un cristal líquido en fase nemática.

La principal característica de estos compuestos es que sus moléculas son altamente anisótropas en su forma, pueden ser alargadas, en forma de disco u otras más complejas como forma de piña.

A diferencia de los cristales (orientación a largo alcance y posiciones ordenadas a largo alcance), los cristales líquidos tienen una orientación a largo alcance, pero posiciones ordenadas a corto alcance. Además, contienen intrínsecas propiedades físicas anisótropas. En función de esta forma el sistema puede pasar por una o más fases intermedias (mesofases) desde el estado cristalino hasta el líquido. En estas mesofases el sistema presenta propiedades intermedias entre un cristal y un líquido. Dos de las principales fases de un cristal líquido son la fase nemática y la esméctica. En la fase nemática los centros de masas de las moléculas están colocados como en un líquido (sin orden de largo alcance) y al menos uno de los ejes principales de las moléculas apunta, en promedio, a lo largo de una determinada dirección (llamada director). En la fase esméctica, al igual que en la nemática, tenemos orden de largo alcance orientacional y además los centros de masas moleculares están organizados en capas a lo largo de una dimensión. El esméctico, por tanto, presenta también orden de largo alcance posicional en una dimensión.

17. Material biocompatible

En cirugía un biomaterial es el material que puede ser utilizado en algún implante o prótesis.

En términos médicos un biomaterial es un compuesto farmacológicamente inerte diseñado para ser implantado o incorporado dentro del sistema vivo. En este sentido el biomaterial se implanta con el objeto de sustituir o regenerar tejidos vivientes y sus funciones.

Ejemplo, la prótesis de rodilla:

Clases:

Pueden ser de colocación interna o externa, incluyéndose en esta categoría los materiales dentales que han sido tratados por separado.

Los biomateriales son sometidos a situaciones adversas dado que están expuestos de modo temporal o permanente a fluidos del cuerpo, donde se da la corrosión de los componentes del implante, o bien el implante causa el envenenamiento del organismo vivo.

Los biomateriales restituyen funciones de tejidos vivos y órganos en el cuerpo. Por lo tanto es esencial entender las relaciones existentes entre las propiedades, funciones y estructuras de los materiales biológicos dado que las propiedades requeridas de un material varían de acuerdo con la aplicación particular. Dispositivos como miembros artificiales, amplificadores de sonido para el oído y prótesis faciales externas, no son considerados como implantes.

Ejemplo, un implante:

Los biomateriales de naturaleza polimérica (teflón, nylon, dacron, siliconas) tienen la ventaja de ser elásticos, baja densidad y fáciles de fabricar. Su principal desventaja es la baja resistencia mecánica y su degradación con el tiempo.

Algunos metales, como los aceros 316, 316 LS y de bajo contenido de carbono, aleaciones de titanio, son frecuentemente usados como biomateriales. Sus principales ventajas son la resistencia al impacto y al desgaste. Sin embargo son de baja biocompatibilidad, factibles de ser corroídos en medios fisiológicos, alta densidad, y dificultad para lograr la conexión con tejidos conectivos suaves.

18. Ferrofluido

Un ferrofluido (compuesto de América ferrum , lo que significa hierro , y el líquido ) es un líquido que pasa a ser fuertemente magnetizadas, en presencia de un campo magnético .

Los ferrofluidos son coloidal mezclas de nanoescala ferromagnéticos , o ferrimagnéticos , partículas suspendidas en un soporte fluido , por lo general un solvente orgánico o agua. El ferromagnéticos nanopartículas están recubiertos con un surfactante para prevenir su aglomeración (debido a las fuerzas de van der Waals y las fuerzas magnéticas). Ferrofluidos general [1] no conservan la magnetización en ausencia de un campo aplicado externamente y por lo tanto se clasifican a menudo como "superparamagnets" en lugar de ferromagnetos.

La diferencia entre ferrofluidos y fluidos magneto (fluidos MR) es el tamaño de las partículas. Las partículas en un ferrofluido consisten principalmente de las nanopartículas que son suspendidas por el movimiento browniano y, en general no se conformará en condiciones normales. Partículas del fluido MR consisten principalmente en partículas micras escala, que son demasiado pesados para el movimiento browniano para mantenerlos en suspensión, y así

se asentará en el tiempo debido a la diferencia inherente entre la densidad de la partícula y su fluido portador. Estos dos fluidos tienen aplicaciones muy diferentes como resultado.

Descripción

Los ferrofluidos se componen de partículas ferromagnéticas microscópicas, normalmente magnetita, hematita o algún otro compuesto con contenido de Fe2+ o Fe3+. Las nanopartículas típicamente son del orden de 10 nm. Esto es lo suficientemente pequeño para que la agitación térmica las distribuya uniformemente dentro del fluido portador, así como para contribuir a la respuesta magnética general del fluido. Esto es análogo a la forma como los iones de una solución salina acuosa paramagnética (por ejemplo, una solución acuosa de sulfato de cobre o cloruro de manganeso) le confieren dichas propiedades paramagnéticas.

Un ferrofluido bajo la influencia de un imán

Un verdadero ferrofluido es estable; esto significa que las partículas sólidas no se aglomeran o separan en fase, aún bajo la influencia de campos magnéticos muy intensos. Sin embargo, el surfactante tiende a descomponerse al paso del tiempo (algunos años) y eventualmente las nanopartículas se aglomeran y separan, dejando de contribuir a la respuesta magnética del fluido.

Normal campo inestabilidad

Cuando un fluido paramagnético se somete a una lo suficientemente fuerte como vertical del campo magnético , la superficie de forma espontánea forma un patrón regular de corrugaciones, este efecto es conocido como el campo de la inestabilidad normal. La formación de las arrugas aumenta la energía libre superficial y la energía gravitacional del líquido, pero reduce la energía magnética . Las ondulaciones sólo un formulario de arriba magnético crítico de intensidad de campo , cuando la reducción de energía magnética es superior al aumento de la superficie y la energía términos gravitación. Ferrofluidos tienen una excepcionalmente alta susceptibilidad magnética y el campo magnético

crítico a la aparición de las arrugas se pueden realizar por un imán pequeño bar.

Macro fotografía de ferrofluido influenciada por un imán.

Tensioactivos ferrofluido Común

Los tensioactivos se utiliza para recubrir las nanopartículas incluyen, pero no están limitados a:

El ácido oleico hidróxido de tetrametilamonio

ácido cítrico

lecitina de soja

Estos tensioactivos evitar que las nanopartículas se agrupen, asegurándose de que las partículas no forman agregados que se hacen demasiado pesadas, que se celebrará en suspensión por el movimiento browniano . Las partículas magnéticas en un ferrofluido ideal no se conforman, ni siquiera cuando se exponen a un campo magnético fuerte, o campo gravitatorio. Un surfactante posee una polares cabeza y la cola no polar (o viceversa), una de ellas absorbe a una nanopartícula, mientras que la cola no polar (o cabeza polar) se adentra en el soporte informático, formando una inversa o regular micela , respectivamente, alrededor de la partícula. Estérico repulsión a continuación, evita la aglomeración de las partículas.

Mientras que los tensioactivos son útiles en la prolongación de la velocidad de precipitación en ferrofluidos, también ir en detrimento de las propiedades del fluido magnético de la (específicamente, el fluido de saturación magnética ). La adición de surfactantes (o cualquier otra partícula extraña) disminuye la densidad de embalaje de la ferroparticles mientras que en su estado activado, disminuyendo así los fluidos en estado de viscosidad , lo que resulta en una más "suave" líquido activado. Mientras que la viscosidad en el estado (la "dureza" del fluido activada) es una preocupación menor para algunas aplicaciones ferrofluido, es una característica primaria de líquidos de la mayoría de sus aplicaciones industriales y comerciales y por lo tanto un compromiso debe cumplirse la hora de considerar sobre la viscosidad de estado contra la velocidad de precipitación de un ferrofluido.

Un ferrofluido en un campo magnético que muestra normal de campo inestabilidad causada por un imán de neodimio debajo del plato.

Aplicaciones de los ferrofluidos

Los dispositivos electrónicos

Ferrofluidos se usan para formar líquido de focas en torno a los ejes de la unidad girando en los discos duros . El eje de rotación está rodeado por los imanes. Una pequeña cantidad de ferrofluido, colocado en el hueco entre el imán y el eje, se llevará a cabo en el lugar por su atracción hacia el imán. El fluido de las formas partículas magnéticas una barrera que impide que los residuos entren en el interior de la unidad de disco duro. Según los ingenieros de Ferrotec, sellos de ejes giratorios ferrofluido soportar normalmente 3 a 4 psi.

La ingeniería mecánica

Ferrofluidos tienen fricción -reducción de capacidades. Si se aplica a la superficie de un imán lo suficientemente fuerte, como un hecho de NdFeB , puede causar el imán para deslizarse a través de superficies lisas con mínima resistencia.

Militares

La Fuerza Aérea de Estados Unidos presentó un material absorbente de radar (RAM) de pintura confeccionada con ferrofluidic y no magnéticos sustancias. Al reducir la reflexión de las ondas electromagnéticas , este material ayuda a reducir la sección transversal de radar de las aeronaves .

Aeroespacial

La NASA ha experimentado con el uso ferrofluidos en un bucle cerrado como base para una nave de control de actitud del sistema. Un campo magnético se aplica a un bucle de ferrofluido para cambiar el momento angular y la influencia de la rotación de la nave espacial.

Instrumentación Analítica

Ferrofluidos tienen numerosas ópticas aplicaciones debido a su refracción propiedades, es decir, cada grano, un micromagnet , refleja la luz . Estas aplicaciones incluyen la medición de viscosidad específica de un líquido colocado entre un polarizador y un analizador , iluminado por un láser de helio-neón .

Medicina

En medicina , los ferrofluidos se utilizan como agentes de contraste para resonancia magnética y se puede utilizar para el cáncer de detección. Los ferrofluidos son en este caso compuesto por óxido de hierro llamado Spion nanopartículas y, por "Las nanopartículas de óxido de hierro súper"

También hay mucha experimentación con el uso de ferrofluidos en un tratamiento contra el cáncer experimental llamado hipertermia magnética . Se basa en el hecho de que un ferrofluido coloca en un campo magnético alterno emisiones de calor .

La transferencia de calor

Al imponer un campo magnético a un ferrofluido de susceptibilidad variable, tal como puede presentarse debido a un gradiente de temperatura, se obtiene una fuerza magnética no uniforme, que permite una forma de transferencia térmica llamada convección termomagnética. Esta forma de transferencia es útil cuando el uso de convección convencional es inadecuado; por ejemplo, en dispositivos a microescala o bajo condiciones de gravedad reducida.

Óptica

Se están realizando investigaciones para crear un cambio de forma magnética espejo de ferrofluido para astronómica basada en la Tierra telescopios.

Arte

Algunos arte y la ciencia museos tienen dispositivos especiales en la exhibición que los imanes para hacer uso de ferrofluidos moverse en forma de las superficies sobre todo en una fuente -como desfile de moda para entretener a los huéspedes. Sachiko Kodama es conocida por su ferrofluido arte .

Automotriz

Los amortiguadores de la suspensión de un vehículo pueden llenarse con ferrofluido en lugar de aceite convencional, rodeando todo el dispositivo con un electroimán, permitiendo que la viscosidad del fluido (y por ende la cantidad de amortiguamiento proporcionada por el amortiguador) puedan ser variadas de acuerdo a preferencias del conductor o la cantidad de peso que lleva el vehículo; incluso puede variarse de manera dinámica para proporcionar control de estabilidad. El sistema de suspensión activa MagneRide es un sistema que

permite de esta manera alterar el factor de amortiguación en respuesta a las condiciones.

Fuentes de Informacion:

http://www.monografias.com/trabajos17/materiales-modernos/materiales-modernos.shtmlhttp://translate.google.com.pe/translate?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Ferrofluidhttp://www.cibermitanios.com.ar