¿Qué es el fluido magnetorreológico?

Un fluido magnetorreológico es un fluido inteligente fascinante con la capacidad de cambiar de un líquido a otro casi sólido bajo la influencia de un campo magnético. Suele utilizarse para aplicaciones en frenado. El término "fluido magnetorreológico" proviene de una combinación de magneto, que significa magnético y reo, el prefijo para el estudio de la deformación de la materia bajo tensión aplicada. Los fluidos magnetorreológicos actualmente no se usan ampliamente, pero se consideran un tipo de material futurista.

El método de operación de un fluido magnetorreológico es simple. Un fluido magnetorreológico está compuesto de ferropartículas de tamaño micrométrico, partículas como el hierro que responden a un campo magnético, suspendidas en un medio a base de aceite. Cuando está fuera de la influencia de un campo magnético, las partículas flotan libremente, lo que hace que el material se comporte como cualquier mezcla coloidal, como la leche. Sin embargo, cuando se activa un campo magnético, las ferropartículas se alinean en cadenas verticales a lo largo de las líneas de flujo del campo, lo que restringe el flujo de fluido y aumenta la viscosidad hasta alrededor de un plástico débil.

Debido a que la fuerza del fluido magnetorreológico proviene de ferropartículas alineadas que solo constituyen una minoría de la mezcla general, existen límites definidos de cuán fuerte puede ser, pero la diferencia significativa entre los modos "apagado" y "encendido" lo hace atractivo para usar en una variedad de aplicaciones donde los frenos convencionales son ineficaces. Típicamente, el fluido magnetorreológico se mantiene entre dos placas pequeñas, separadas solo unos pocos milímetros, lo que maximiza las propiedades de frenado de la mezcla. El sistema debe estar dispuesto de manera que las líneas de flujo magnético sean perpendiculares a la dirección del movimiento que se va a detener.

Para el movimiento circular, una de las mejores aplicaciones de destino, imagine un rotor con radios girando libremente en un fluido magnetorreológico. Cuando se debe detener el rotor, una serie de pequeños imanes produce líneas de flujo magnético que se irradian lejos del rotor central, creando cadenas de ferropartículas en el medio como rayos que apuntan lejos del sol. Estos rayos atrapan los radios, ralentizándolos radicalmente. Incluso si los radios rompen las partículas alineadas, el campo magnético persistente hace que se realineen rápidamente, listos para atrapar el siguiente radio entrante. Esta disposición proporciona un potente freno giratorio.

Los grupos de investigación están investigando otras posibles aplicaciones para el fluido magnetorreológico, como armaduras corporales que son flexibles pero se vuelven rígidas rápidamente al entrar en contacto con una bala entrante.