2 Fabricantes de Fluidos Magnetoreológicos en 2024

¿Qué es un Fluido Magnetoreológico?

Un fluido magnetoreológico es una sustancia líquida revestida con un tensioactivo de 2-3 nm, y que permanece de manera estable dispersa en un medio como el aceite o el agua.

Está compuesto por partículas magnéticas, como la magnetita, que combinan dos propiedades fundamentales: el ferromagnetismo, característico de los materiales magnéticos, y la fluidez, propia de los líquidos.

Cuando se somete un fluido magnetoreológico a un campo magnético mediante un imán permanente u otros medios, su posición, dirección y forma pueden cambiar en función de la intensidad y orientación del campo magnético. Además, estos fluidos tienen la particularidad de fluir cuando se exponen a un campo magnético en constante cambio. Asimismo, cuando se coloca un fluido magnetoreológico en un campo magnético, su viscosidad aparente y gravedad específica se modifican según la intensidad del campo magnético.

Usos de los Fluidos Magnetoreológicos

La aplicación más extendida de los fluido magnetoreológico son las juntas de fluido magnético. Las juntas de fluido magnetoreológico se utilizan mucho en aplicaciones como las juntas antipolvo para evitar la electricidad estática en discos duros y las juntas de vacío utilizadas en equipos de fabricación de semiconductores.

Los fluido magnetoreológico también están muy extendidos como altavoces y amortiguadores. En particular, los fluido magnetoreológico se han utilizado recientemente en automóviles, por ejemplo en amortiguadores que utilizan amortiguadores rellenos de fluido magnetoreológico.

Además, los fluido magnetoreológico se utilizan en el campo de la medicina, por ejemplo en medios de contraste para el diagnóstico del cáncer.

Principios de los Fluidos Magnetoreológicos

La magnetita contenida en los fluido magnetoreológico se comporta como un imán sólo cuando se coloca en un campo magnético. Por tanto, los fluido magnetoreológico actúan como fluidos normales en ausencia de un campo magnético, pero pueden moverse como un imán en presencia de un campo magnético.

Las partículas magnéticas utilizadas en los fluido magnetoreológico son atraídas por un imán cuando éste se acerca. Al hacerlo, pueden orientarse a lo largo de las líneas de fuerza magnética constituidas por los polos N y S del imán. Esta fuerza de orientación es antagónica a la tensión interfacial que posee el fluido magnético, lo que da lugar a una superficie de aspecto afilado del fluido magnético, fenómeno conocido como espiga.

La magnetita, las partículas metálicas del fluido magnetoreológico, no es un metal puro. La magnetita es una partícula ultrafina que ya está oxidada, y cuando se expone al aire se oxida aún más hasta convertirse en hematites. La hematites no es magnética y deja de actuar como fluido magnetoreológico. Para que siga funcionando como fluido magnetoreológico, es necesario recubrirla, por ejemplo con un tensioactivo, antes de exponer la magnetita al aire.

Tipos de Fluidos Magnetoreológicos

En general, los fluido magnetoreológico pueden clasificarse según el tipo de disolvente. Algunos ejemplos son los fluido magnetoreológico a base de aceite de hidrocarburo, los fluido magnetoreológico a base de agua y los fluido magnetoreológico a base de aceite fluorado.

Ejemplos de fluidos de base son el agua, la isoparafina, el alquilnaftaleno y los poliéteres perfluorados. Sin embargo, no todos los fluidos pueden convertirse en fluido magnetoreológico. Se necesita un tensioactivo que sea compatible con el fluido base, y es importante seleccionar la opción adecuada para el propósito y la aplicación.

Los fluido magnetoreológico pueden producirse por coagulación (reducción), pirólisis, deposición física en fase vapor (PVD), evaporación por láser, deposición química en fase vapor y deposición continua en vacío sobre una superficie líquida activa. En la deposición en vacío continuo de superficie líquida activa, por ejemplo, se añaden tensioactivos y aceite a un tambor de vacío giratorio y se coloca una fuente de evaporación en el centro del tambor para calentar el metal a unos 2.000°C y producir partículas finas.

Estructura de los Fluidos Magnetoreológicos

Los fluido magnetoreológico son soluciones coloidales magnéticas. Constan de tres componentes: partículas ferromagnéticas como ferrita de manganeso-zinc o magnetita, un tensioactivo que cubre la superficie y un líquido base como agua o aceite. Las partículas ferromagnéticas en el fluido magnetoreológico se agregan debido a la afinidad entre el fluido base y el tensioactivo, o se asientan en el fluido base debido a la fuerza de repulsión entre los tensioactivos, manteniendo un estado de dispersión estable.

El diámetro de las partículas ferromagnéticas es muy pequeño, aproximadamente 10 nm, que es una décima parte del diámetro de un virus de la gripe. Se considera adecuado un diámetro de partícula de 9 nm y una longitud molecular del tensioactivo de 1,5 nm, respectivamente. Si el tensioactivo es corto, tiende a aglomerarse, y si es largo, se reduce la proporción de llenado del material magnético metálico en el aceite, por lo que no se consigue un magnetismo suficiente.