Přeměna uhelné elektrárny na nízkoemisní teplárnu
Moravskoslezský kraj je z hlediska energetických záměrů jedním z nejvýznamnějších v Česku. Do roku 2040 plánuje například ČEZ v kraji investovat desítky miliard korun, v první ...
Magnetické kapaliny (angl. ferrofluids) jsou v podstatě kapaliny plné velmi malých kovových pilinek dokonale s kapalinou promísených, které se neusazují ani neshlukují. Pokud se taková kapalina dostane do blízkosti silného magnetického pole, její vlastnosti se začnou dramaticky měnit. Pomocí silného permanentního magnetu je možné ji dokonce vytáhnout po stěně nádoby vzhůru. Díky svým jedinečným vlastnostem umožňují magnetické kapaliny rozvoj nových technologií a zařízení. Je jím i speciální systém řízení přenosu tepla v „tepelných trubicích“ (heat pipes) pomocí magnetického pole.
Představme si kapalinu, např. olej nebo vodu, ve které jsou rozptýlené miniaturní feromagnetické nanočástečky o rozměrech okolo 10 nm. Jsou tak malé, že přirozený tepelný (Brownův) pohyb jim nedovolí, aby se usazovaly u dna nádoby. Na jejich povrch jsou navíc uměle navázány několik nanometrů dlouhé polymerní řetězce, které jako miniaturní tykadélka drží od sebe jednotlivé částice i v silném magnetickém poli.
Magnetická kapalina je tedy velmi jemná a dlouhodobě stabilní disperze – koloidní roztok, který se svými vlastnostmi velmi blíží pravým roztokům. Nosnou kapalinou je zde obvykle minerální nebo silikonový olej, kerosin, voda aj. Pevné částice bývají často oxidy železa, např. Fe3O4 (magnetit) nebo Fe2O3 (maghemit). Normálně jsou tyto feromagnetické částice náhodně rozptýlené a náhodně orientované v objemu kapaliny. Pokud se ale v blízkosti objeví magnetické pole, částice se uspořádají ve směru siločar a kapalina je spolu s nimi vtahována do oblasti s co nejprudší změnou magnetického pole (obr. 1). Klíčové pro dlouhodobou stálost magnetických kapalin jsou pomocné látky zajišťující dobré navázání kapaliny na povrch částic, tzv. surfaktanty.
Představme si nyní, že uvnitř tepelné trubice bude místo běžné pracovní látky (voda, ethanol, dusík apod.) magnetická kapalina. Ta v blízkosti magnetického pole výrazně mění své vlastnosti a silově na něj reaguje. Pomocí vnějšího magnetického pole by tedy bylo možné ovlivňovat děje probíhající uvnitř tepelné trubice a tím i regulovat transport tepla.
[2] Cingroš, F.: Magnetické kapaliny. Sborník soutěže Cena nadace ČEZ 2010, Praha, 2010
[3] Cingroš, F., Hron, T.: Working Fluid Quantity Effect on Magnetic Field Control of Heat Pipes. Časopis Acta Polytechnica, č. 2‑3/2009
[4] Mayer, D.: Magnetické kapaliny a jejich použití I a II. Časopis Elektro, č. 3, 4 / 2007
Moravskoslezský kraj je z hlediska energetických záměrů jedním z nejvýznamnějších v Česku. Do roku 2040 plánuje například ČEZ v kraji investovat desítky miliard korun, v první ...
Nový výzkum antihmoty dává Albertu Einsteinovi opět za pravdu. 27. září 2023 oznámil mezinárodní tým fyziků zásadní zjištění: zdá se, že antihmota ...
Fyzici již dlouho vědí, že téměř vše – světlo a další formy energie, ale také každý atom ve vašem těle – se chová z klasického hlediska i jako částice, i jako ...
Pneumatiky jsou kulaté, černé a vyrobeny z gumy. Tak by je zřejmě popsala většina lidí. Při bližším pohledu však zjistíme, že design pneumatik a vzájemné působení různých ...
Po třech letech nepříznivých okolností vykazuje světový trh s IT známky oživení. Předpokládá se, že v roce 2024 vzroste celosvětový prodej osobních počítačů o osm procent a o ...
Krásně a jednoduše vysvětleno se srozumitelnými animacemi. V angličtině.