3784503018

Projekty Naukowe

Projekt cieczy ferromagnetycznej narodził się w głowie byłego członka Koła Naukowego Wydziału Inżynierii Materiałowej Wakans, Łukasza Kukołowicza. Aktualnie Łukasz realizuje się zawodowo po zakończeniu drugiego stopnia studiów na Wydziale Inżynierii Materiałowej.

Przy tworzeniu cieczy przyświecał nam jeden cel, stworzyć nowy ciekawy eksponat oraz poszerzyć naszą wiedzę. Nieocenioną okazała się być pomoc Pani mgr inż. Joanny Kozłowskiej, która aktualnie zajmuje się badaniami cieczy magnetoreologicznych na naszym wydziale w ramach studiów doktoranckich.

Roczny Przegląd Działalności Koła Naukowego

Pani magister udostępniła nam laboratorium i odczynniki oraz podzieliła się swoją nieocenioną wiedzą i doświadczeniem.

Do stworzenia naszej cieczy ferromagnetycznej potrzebowaliśmy ferromagnetyka o dużym stopniu rozdrobnienia, najlepiej cząstek w wymiarze nanometrycznym. Kolejnymi odczynnikami był olej o bardzo niskim napięciu powierzchniowym oraz krzemionka koloidalna, której zadaniem było ograniczyć sedymentację cząstek ferromagnetyka.

Niestety z przyczyn technicznych nie mogliśmy wykonać cieczy o parametrach jakie przyjęliśmy za wyjściowe. Nie byliśmy w stanie zdobyć cząstek magnetytu o stopniu rozdrobnienia 10^A(-9)m, oraz wykonać cieczy w warunkach nam dostępnych. Tak małe t ulegają bardzo szybkiemu utlenianiu i tracą swoje właściwości. Proces należałoby prowadzić w atmosferze ochronnej co było dla nas nie wykonalne. Mgr Kozłowska udostępniła nam cząsteczki magnetytu o rozdrobnieniu trzy rzędy wielkości większe niż zakładane. Pani mgr pomogła nam również dobrać odpowiednie proporcje składników.

W efekcie uzyskaliśmy ciecz magnetoreologiczną. W cieczy tej zachodzi podobne zjawisko do tego z ferrofluidu. Jest to zjawisko superparamagnetyzmu.

Bardzo małe cząstki ferromagnetyka ulegają szybkiemu namagnesowaniu i równie szybko się rozmagnesowują po ustaniu działania pola magnetycznego.

Ciecz magnetoreologiczną to ciecz posiadająca cząstki ferromagnetyka o rozdrobnieniu kilka rzędów wielkości większym niż cząstki zawarte w ferrofluidzie. Po przyłożeniu silnego pola magnetycznego lepkość cieczy ulega ogromnym zmianom. Ciecz staje się prawie ciałem stałym, cząsteczki poddane działaniu pola magnetycznego układają się wzdłuż jego linii.

Ciecz ta ze względu na swoje właściwości znajduje zastosowanie w układach napędowych, tworzy się sprzęgła bądź hamulce ,których działanie jest wspomagane przez tę ciecz.

Ma również zastosowanie w układach tłumiących takich jak amortyzatory bądź pochłaniacze energii. W zaawansowanej fazie są również badania nad zastosowaniem jej do celów militarnych.

Naukowcy pracują nad stworzeniem pancerza, rodzaju kamizelki kuloodpornej, która pomiędzy zredukowaną ilością kewlarowych płytek będzie posiała ciecz magnetoreologiczną.

Takie rozwiązanie poprawi mobilność ludzi wyposażonych w tego rodzaju pancerze. Będą one lekkie i elastyczne, co nie będzie krępowało ruchów.

Szczególne podziękowania kierujemy do pomysłodawcy projektu mgr inż. Łukasza Kukołowicza, za wdrożenie w ideę projektu. Panie mgr inż. Joanny Kozłowskiej za jaj pomoc w wykonaniu oraz udostępnienie laboratorium i odczynników oraz prof. zw. dr hab. inż. Marcia Leonowicza za liczne wskazówki oraz rady, bez których nie dalibyśmy sobie rady.

Koordynatorzy projektu:

Milena Bochenek i Mateusz Koralnik

08