隨著一系列g(shù)oopy平臺爬上Reddit上發(fā)布的令人著迷的GIF中的一個螺栓，看起來好像馬里奧應(yīng)該從一個跳到另一個。

但這不是1990年的視頻游戲圖形，而是現(xiàn)實生活。GIF展示了鐵磁流體，納米尺寸磁性顆粒在油中的懸浮液。磁性顆粒很小，涂有表面活性劑，這種物質(zhì)就像肥皂一樣，有助于保持顆粒均勻分布在整個液體中，即使它們放在堅固的磁鐵旁邊，機(jī)械博士候選人布蘭登杰克遜說。密歇根理工大學(xué)的工程師，他研究過鐵磁流體的應(yīng)用。

在Reddit上發(fā)布的GIF以及在YouTube，Twitter和GIPHY上看到的許多其他類似演示中，螺栓下方的磁鐵提供了磁場。液體與磁場的不可見線對齊，產(chǎn)生尖銳的外觀。表面張力將液體保持在一起。同時，重力將液體拉向螺桿，導(dǎo)致“平臺”向下運(yùn)動。

杰克遜告訴Live Science，形狀“是重力能量，表面張力能量和磁能之間的最小能量解決方案”，意味著物質(zhì)選擇需要最少能量的路線。

在一些GIF中，演示者持有額外的磁鐵，這些磁鐵可以進(jìn)一步改變鐵磁流體的形狀，或者像鼻煙刺猬一樣在表面上移動。

實際上，這是火箭科學(xué)

美國宇航局的科學(xué)家在20世紀(jì)60年代發(fā)明了鐵磁流體，當(dāng)時他們試圖弄清楚如何在零重力環(huán)境中有效地將火箭燃料從油箱轉(zhuǎn)移到發(fā)動機(jī)中。研究人員認(rèn)為，根據(jù)美國宇航局的技術(shù)轉(zhuǎn)讓計劃，通過用微小的氧化鐵顆粒磁化燃料，他們可能會利用磁場將燃料吸入發(fā)動機(jī)，留下任何可能導(dǎo)致?lián)p壞的討厭的氣泡。

固體火箭推進(jìn)劑消除了對太空中鐵磁流體的需求，但科學(xué)家很快意識到鐵磁流體也可用于形成密封，以在制造過程中保護(hù)半導(dǎo)體芯片。杰克遜說，今天最常見的工業(yè)應(yīng)用可能是揚(yáng)聲器。磁流體用于抑制揚(yáng)聲器組件中的振動，以防止失真的聲音。

鐵磁流體的未來

鐵磁流體是有趣的科學(xué)公平演示，但它們也是積極研究的主題。杰克遜說，一個潛在的應(yīng)用就是醫(yī)學(xué)。他說，一些科學(xué)家認(rèn)為鐵磁流體可以替代癌癥的放射治療?？梢詫⒘黧w注入腫瘤中，然后用快速交替的磁場振動，加熱它們，基本上從內(nèi)部“烹飪”腫瘤。輻射類似地用熱量殺死腫瘤細(xì)胞，但在通往癌癥的途中穿過組織時會造成損害。杰克遜說，鐵磁流體可以類似地用于將藥物靶向某些組織。

杰克遜和他的同事們對于鐵磁流體有著不同的用途。他們正在研究鐵磁流體作為微型衛(wèi)星上的自組裝推進(jìn)器。杰克遜說，傳統(tǒng)的推進(jìn)系統(tǒng)在大型衛(wèi)星上運(yùn)行良好，但越來越多的衛(wèi)星射入軌道的大小與手機(jī)或鞋盒相當(dāng)。許多人使用電噴霧推進(jìn)器，它使用微小的帶電針頭噴射流體射流以推進(jìn)衛(wèi)星。但是，在磁場的影響下形成鐵磁流體的尖刺刺猬形狀也可以射出離子射流 - 這種推進(jìn)形式只需要磁鐵，而不是精密制造的針。