سائل ذكي
السائل الذكي هو سائل يمكن تغيير خصائصه (مثل اللزوجة ) عن طريق تطبيق مجال كهربائي أو مجال مغناطيسي . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
تاريخ
عُرفت خصائص السوائل الذكية منذ حوالي ستين عامًا، لكنها لم تخضع إلا لدراسات متفرقة حتى تسعينيات القرن الماضي، حين أصبحت فجأة محط اهتمام متجدد، وبلغت ذروتها باستخدام سائل MR في نظام تعليق سيارة كاديلاك سيفيل STS موديل 2002، ومؤخرًا في نظام تعليق الجيل الثاني من أودي TT . وتشمل التطبيقات الأخرى المكابح ومخمدات الصدمات الزلزالية، المستخدمة في المباني الواقعة في المناطق النشطة زلزاليًا لتخميد الاهتزازات الناتجة عن الزلازل. ومنذ ذلك الحين، يبدو أن الاهتمام قد تراجع قليلًا، ربما بسبب وجود قيود مختلفة على السوائل الذكية لم يتم التغلب عليها بعد.
أمثلة
تُعدّ السوائل الذكية الأكثر تطورًا اليوم هي تلك التي تزداد لزوجتها عند تطبيق مجال مغناطيسي. تُعلق ثنائيات أقطاب مغناطيسية صغيرة في سائل غير مغناطيسي، ويؤدي المجال المغناطيسي المُطبق إلى اصطفاف هذه المغناطيسات الصغيرة وتشكيلها سلاسل تزيد من اللزوجة. وقد استُخدمت هذه السوائل المغناطيسية الانسيابية (MR) في نظام تعليق سيارة كاديلاك سيفيل STS موديل 2002، ومؤخرًا في نظام تعليق الجيل الثاني من أودي TT. ويمكن تعديل لزوجة التخميد للسائل تبعًا لظروف الطريق . يُعدّ هذا النظام أغلى من الأنظمة التقليدية، ولكنه يوفر تحكمًا أفضل (أسرع). ويجري استكشاف أنظمة مماثلة للحد من الاهتزازات في الغسالات ، وضاغطات تكييف الهواء ، والصواريخ، والأقمار الصناعية، وقد تم تركيب أحدها في المتحف الوطني الياباني للعلوم الناشئة والابتكار في طوكيو كممتص للصدمات الزلزالية .
تعتمد بعض الأجهزة اللمسية التي يمكن التحكم في مقاومتها للمس أيضًا على هذه السوائل المغناطيسية.
يُعدّ السائل الكهرو-ريولوجي أو السائل الكهرو -ريولوجي نوعًا رئيسيًا آخر من السوائل الذكية ، حيث يمكن تغيير مقاومته للتدفق بسرعة وبشكل كبير عن طريق تطبيق مجال كهربائي (لاحظ أن نقطة إجهاد الخضوع هي التي تتغير وليس اللزوجة ). إلى جانب القوابض والفرامل وممتصات الصدمات والصمامات الهيدروليكية سريعة الاستجابة ، تم اقتراح تطبيقات أخرى أكثر تخصصًا لهذه السوائل، مثل السترات الواقية من الرصاص.
تُغيّر سوائل ذكية أخرى توترها السطحي بوجود مجال كهربائي. وقد استُخدمت هذه الخاصية لإنتاج عدسات صغيرة جدًا قابلة للتحكم : قطرة من هذا السائل، محصورة في أسطوانة صغيرة ومحاطة بالزيت، تعمل كعدسة يمكن تغيير شكلها بتطبيق مجال كهربائي.
انظر أيضاً
- ميكانيكا الأوساط المتصلة – فرع من الفيزياء يدرس سلوك المواد التي يتم نمذجتها كأوساط متصلة
- السائل الكهرو-ريولوجي - نوع من المعلقات الكيميائية
- المائع المغناطيسي – سائل ينجذب إلى أقطاب المغناطيس
- ميكانيكا الموائع – فرع من فروع الفيزياء
- السائل المغناطيسي الانسيابي – سائل ذكي تزداد لزوجته في المجال المغناطيسي
- علم الريولوجيا – دراسة تدفق المادة، وخاصة في الحالة السائلة
- الزجاج الذكي – زجاج ذو شفافية قابلة للتغيير كهربائياً
- المعدن الذكي – سبيكة تعود إلى شكلها الأصلي عند تسخينها. صفحات تعرض أوصافًا مختصرة لأهداف إعادة التوجيه
مراجع
- ↑ "خصائص وتطبيقات السوائل الذكية" (ملف PDF) .
- ↑ "السوائل الذكية - المعرفة والمراجع" . تايلور وفرانسيس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25-11-2024 .
- ↑ ين، جيانبو؛ تشاو، شياوبينغ (25-03-2011). "الخواص الكهروريولوجية لمعلقات الألياف النانوية" . رسائل أبحاث النانو . 6 (1): 256. Bibcode : 2011NRL.....6..256Y . doi : 10.1186 / 1556-276X-6-256 . ISSN 1556-276X . PMC 3211318. PMID 21711790 .
- مواد ذكية
- ديناميكا الموائع
