ferrofluidi

di Mauro Cappelli - Enciclopedia della Scienza e della Tecnica (2008)

ferrofluidi

Mauro Cappelli

Liquidi che subiscono una forte polarizzazione in presenza di un campo magnetico grazie alla presenza in sospensione di particelle ferromagnetiche in moto browniano. Tipicamente il fluido è dato da un solvente organico o acqua, mentre le nanoparticelle sono costituite di magnetite, ematite o composti ferrosi. Per evitare che le forze di van der Waals portino ad agglomerare le nanoparticelle sospese nel fluido (normalmente delle dimensioni di una decina di nanometri), queste sono rivestite di un tensioattivo (per es., lecitina di soia o acido oleico), che tende però nel tempo a perdere le sue proprietà. Da un punto di vista magnetico, i ferrofluidi sono classificabili come paramagnetici e presentano una suscettività magnetica molto elevata (sono per questo spesso detti anche superparamagnetici). Essi non risultano pertanto magnetizzati in modo permanente, ossia non mantengono la polarizzazione una volta rimosso il campo magnetico (non sono pertanto classificabili come ferromagnetici). Il comportamento di un liquido ferrofluido in presenza di un campo magnetico è peculiare: le particelle sospese tendono a allinearsi alle linee di forza del campo magnetico assumendo tipicamente delle conformazioni particolari (per es., possono assumere la forma di punte, tanto più acuminate quanto più è elevato il campo magnetico applicato). I ferrofluidi si differenziano dai fluidi magnetoreologici, i quali presentano delle particelle in sospensione di dimensione fino a tre ordini di grandezza maggiore, che impediscono il moto browniano e tendono velocemente alla solidificazione. Le possibilità applicative risultano pertanto completamente differenziate. I ferrofluidi sono prevalentemente impiegati nei dispositivi acustici, nei dispositivi ottici (per es., nelle testine di CD e DVD), nei rivestimenti dei dischi rigidi dei calcolatori (grazie al basso attrito), negli inchiostri per stampanti, nella preparazione di vernici in grado di assorbire la radiazione elettromagnetica (per es., per costruire velivoli invisibili al radar nemico).

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