Fluidos Magneticos

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL
FACULTAD REGIONAL MENDOZA
DEPARTAMENTO DE ELECTRÓNICA
CÁTEDRA DE TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA

FLUIDOS MAGNÉTICOS

PROFESOR TITULAR:

ING. ADOLFO F. GONZÁLEZ

PROFESOR ADJUNTO:

ING. RICARDO M. CESARI

AYUDANTE TRABAJOS PRÁCTICOS:

ING. RUBÉN O. VICIOLI

2009

TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA

F.R.M. - U.T.N.

ÍNDICE
INTRODUCCIÓN_____________________________________________________________________ 3
ESTRUCTURA LABERINTICA ____________________________________________________________ 4
SE PRESENTA UNA INESTABILIDAD ALTAMENTE SIMETRICA ________________________________ 5
EQUILIBRIO ENTRE FUERZAS MAGNETICAS Y GRAVITATORIAS______________________________ 6

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TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA

F.R.M. - U.T.N.

INTRODUCCIÓN
Cuando pequeñaspartículas ferromagnéticas están en suspensión en un líquido, el "ferrofluido"
resultante presenta unas propiedades únicas y muy aprovechables desde el punto de vista práctico.
Imaginemos un líquido con las propiedades de un material ferromagnético; al igual que una barra de hierro
ordinario se magnetizaría espontáneamente en presencia de un campo magnético externo. Pero actuaría
también como unlíquido, capaz de tomar la forma del recipiente que lo contiene y de deslizarse por una
pendiente o alrededor de obstáculos. La interacción entre el campo magnético y las propiedades del fluido
puede dar lugar a fenómenos bastante sorprendentes. Un sólido ferromagnético, la aguja de una brújula,
por ejemplo, puede girar o cambiar su orientación en presencia de un campo externo. En un "ferrofluido",el
campo externo podría actuar sobre cada volumen microscópico de líquido de una forma casi independiente,
provocando una respuesta mucho más compleja que el movimiento del sólido rígido. Un resultado de
esperar es, en respuesta al campo aplicado, que el ferrofluido alteraría no sólo su posición y orientación,
sino también su forma. Un campo en cambio continuo podría originar incluso un flujode líquido magnético.
Habría que revisar por entero la teoría de la hidrodinámica, a la vista de las notables modificaciones que en
las propiedades de éstos fluidos produce un campo magnético.
El ferromagnetismo es una propiedad del hierro, níquel, cobalto y algunos compuestos y aleaciones
de estos materiales. A más de uno se le ocurrirá, para crear un ferrofluido, calentar un metal hastafundirlo;
pero este procedimiento no es válido. ¿Por qué? El comportamiento ferromagnético desaparece por encima
de cierta temperatura, denominada punto de Curie, que está, invariablemente, muy por debajo del punto de
fusión del material. Lo que sí cabe es crear un fluido magnético estable: formar un coloide donde diminutas
partículas ferromagnéticas están en suspensión en un líquido que llamaremoslíquido portador.
En los últimos 15 años se han desarrollado métodos para preparar coloides ferrofluidos, cuyas
propiedades físicas se han estudiado con bastante detalle. Ya se han introducido algunas aplicaciones
tecnológicas de los ferrofluidos y hay muchas otras en perspectiva. Un ferrofluido sirve para enfriar la bobina
del cono de un altavoz o para hacer hermética una máquina rotatoria.Los ferrofluidos constituyen la base
de nuevas e ingeniosas técnicas para separación de materiales en razón de su densidad. Cabe también
desarrollar una bomba de calor cuya operación dependería de las propiedades magnéticas del fluido
empleado.
La idea de crear un fluido coloidal con propiedades magnéticas fue objeto de investigación,
independiente y casi simultánea, por parte de varioscientíficos. Uno de los primeros métodos y de más fácil
preparación de coloides fue desarrollado por Stephen Papell, de la Administración Nacional de Aeronáutica
y del Espacio (NASA), al comienzo de la década de 1960. El fluido de Papell consistía en partículas de
magnetita (una mezcla molecular de los óxidos de hierro FeO y Fe2O3) finamente divididas y suspendidas
en queroseno. Para evitar que...