操作说明:
将手柄靠近磁液,观看磁液的变化。
产品简介:
此展项由磁力液、永久磁铁、手动操作装置等构成,展示的是磁性材料在磁场中的特性。观众通过手动的方式,控制永久磁铁接近或远离磁力液,观看磁力液形成的磁花的变化。按下按钮,观看的变化。 科学原理:上个世纪 60 年代,美国科学家首先采用铁磁性材料解决旋转密封问题获得成功,在研究消除剩磁的实验中,科学家们发现当铁磁性材料的颗粒尺寸小于10 纳米(1nm=10-9m,称为1纳米)后,磁液呈现出超顺磁性,即没有剩磁,在磁场的作用下,纳米磁液还呈现出美丽的钉床现象,它一方面直观地展示了磁力线的分布形态,另一方面,它还成为一种用于电磁波屏蔽的理想材料。
视频演示:
原 理:
跳舞的磁液原理主要基于磁液的物理特性及其与外部磁场和声音信号的相互作用。
磁液的基本特性
磁液是一种具有磁性的液体,由直径为纳米量级的磁性固体颗粒、基载液(如水、有机溶剂、油等)以及界面活性剂(如油酸)三者混合而成的一种稳定的胶状液体。这种液体既具有液体的流动性,又具有固体磁性材料的强磁性。
跳舞的磁液的工作原理
跳舞的磁液通过多路控制器控制电磁铁的磁场变化,控制信号取自音乐或麦克风中的声音信号。随着信号的变化,磁液槽上下两侧的磁铁受控产生磁性时强时弱的变化,这时磁液会随着磁场的变化而流动,从而展现神奇的舞蹈画面。具体来说:
音乐控制:当音乐响起时,音调高低的不同反映出通过磁液中的电磁铁的电流大小不同,导致磁场的强弱变化。这种变化会影响磁液的流动,使其随着旋律不断变化,向上拱起圆泡,仿佛在跳舞5。
声音控制:通过麦克风收集声音信号,控制器根据声音信号的变化调节电磁铁的磁场强度,从而控制磁液的流动和形态变化。
实际应用和科学原理
跳舞的磁液在现代技术中得到了广泛的应用,例如在电子仪表、机械、化工、环境、医疗等领域。其科学原理主要涉及磁场对磁性材料的作用,以及电磁铁电流变化对磁场强度的影响。当电磁铁的电流变化时,磁场强度也会随之变化,进而影响磁液的流动和形态。
应 用:
跳舞的磁液在多个领域有广泛应用。首先,在电子仪表领域,磁液被用于制作电子仪表的密封件,利用其优异的密封性能和耐腐蚀性,确保仪表的准确性和可靠性。其次,在机械工程中,磁液可以用于减震装置,通过其流动性吸收振动和冲击,提高机械设备的稳定性和寿命。此外,磁液还在化工、环境和医疗等领域有广泛应用,如用于密封、减震、医疗器械等。
磁液的制备方法是将一种强磁性的固体研磨成细粉末,加入适量的活性剂后均匀混合在液体中,形成一种稳定的胶体溶液。这种溶液既具有液体的流动性,又具有固体磁性材料的强磁性。在外加磁场的作用下,磁液会流向磁场强度高的地方并稳定在那里,或者悬浮在载体上。
跳舞的磁液展品通常由三个部分组成:跳舞的磁液、磁液显示器和磁液爬山。跳舞的磁液通过控制电磁铁的磁场变化来展示磁液的舞蹈效果;磁液显示器利用电磁铁阵列控制磁液的凸起来显示文字或图形;磁液爬山则通过调控电磁铁的电流来展示磁液沿圆锥体螺旋爬升的景象。