如何用铁钉制作磁流体?奇奇怪怪的知识又增加了。首先往铁钉里加入岩浆并加热,岩浆会腐蚀金属铁,生成浅绿色的二价亚铁离子。接着持续通入氧气并加热。浅绿色的亚铁离子被氧化成三价铁离子,之后加热浓缩溶液并加入钢丝绒进行还原,部分三价铁离子重新变回亚铁离子, 这是制作磁流体的关键。之后加入适量氨水、氢氧根离子与两种铁离子反应,生成黑色的四氧化三铁纳米颗粒,也就是磁铁矿。但这些颗粒极不稳定,需要进行表面改性。先加入油酸,它能与氨水反应,生成氨皂。这种分子一端清水,一端输油,可以吸附在磁铁矿表面。将纳米颗粒一一隔开, 再用盐酸将氨皂转回油酸,并用水和一丙醇反复冲洗,去除多余的盐类以及未反应物。接着借助磁铁快速分离磁性颗粒, 最后加入煤油。它是一种非极性溶剂,能使磁铁矿的纳米颗粒均匀分散其中。当磁铁靠近时,液体内部纳米颗粒会沿磁场方向排列,在表面张力与磁力的共同作用下,生成标志性的尖刺结构,它就是传说中的磁流体。
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如何用铁钉制作成炫酷的磁流体?首先溶解铁钉,把铁钉放进烧杯,然后加入盐酸,铁钉表面立刻产生了许多小气泡,升高温度,让铁钉与盐酸加速反应, 形成氧化亚铁。因为这些铁钉含有少量的碳,所以液体会呈现出黑色,但是静置一天后,较大的碳颗粒会沉淀到杯底,而上方绿色的液体才是绿化亚铁融。 使用漏斗过滤出绿化亚铁溶液,放入磁力搅拌器,接着通入纯氧并加热,持续大约一周,此时绿色的绿化亚铁溶液会被氧化成深色的绿化铁溶 液。加热蒸发掉多余的水分,然后转移到另一个容器中。现在容器里的是绿化铁溶液,也可以叫它三价铁溶液。而制作磁流体需要三价铁溶液和二价铁溶液混合, 所以先取出一部分三价铁溶液装入小玻璃瓶,剩下的部分需要将它重新还原为二价铁溶液。加入钢丝棉,钢丝棉本质上就是纯铁,它会逐渐反应,再次变回淡绿色。特别注意这个瓶子不装满。接下来将两瓶液体倒入装有纯水的搅拌器中,然后缓慢的加入氨水。当你滴入氨水时, 原本深褐色的混合液会变得漆黑如墨。两种氧化钛的铁会发生沉淀,结合成磁铁矿纳米颗粒。接下来给磁铁颗粒穿上防粘外衣,防止颗粒因磁力粘在一起。 用油酸和氨水混合成油酸氨皂,放入搅拌中的磁铁矿悬浮液中,向混合液中逐滴滴加盐酸,直到 ph 值达到七。原本黑乎乎的一锅水会分层, 黑色的磁性颗粒会自己抱成团,用水和一丙醇多次漂洗,同时在容器底部放一块强力磁铁,吸住黑色物质, 倒掉上层清液。一丙醇能带走多余的水分和杂质盐,让颗粒更纯净,静置晾干,最后剩下一摊黑色磁颗粒块,只需要加入煤油充分搅拌,这团黑色的液体就变成了磁流体,瞬间有了生命。当你拿起磁铁靠近时,它会随着你的手势起舞,看起来十分的炫酷。

那我们刚才了解了磁场,所以磁场存在于磁铁的周围,我们可以用小磁针来验证一下。我们拿了一个磁铁,然后让它靠近小磁针, 可以看到小磁针会偏转,这是因为磁铁的周围存在磁场,那我们接下来有没有办法让本来没有磁性的物体也能获得磁性呢?我们来试一下。我们拿了一个小铁钉, 然后除了铁钉之外,还有一个取别灯,我们看一看铁钉能否吸引取别灯不能。好,那接下来我们拿到一个磁铁,然后让他和这个铁钉接触,要再让铁钉去吸引取别灯,现在可以吸引了,我们把磁铁拿下来, 我们可以看到现在铁钉能吸引曲别针,证明这个铁钉也产生了一部分的磁性,这个过程我们把它称之为磁化,所以我们可以靠接触的方法让铁钉获得磁性。磁化。好,那接下来除了这种方法之外,我们还可以用摩擦的方法, 我们换一个铁钉,我们用这个铁钉去和磁铁进行摩擦,大概五次啊,三次同向摩擦。好,那接下来我们在下面再放一面取别针, 我们可以看到这个铁钉也能吸引曲别针,证明这种方法也能让铁钉磁化,这个是我们采用摩擦的方法。接下来除了这种方法之外,我们还有第三种方法,我们准备好一个线圈,我们把线圈套在这个铁钉上, 我们需要准备一个电池,我们把电池给这个线圈通电。 好,通过链子,我们来看一下它的效果,我们可以看到它能吸引曲别灯,我们就来它放入更多的曲别灯,我们看下它的磁性怎么样, 这大概能吸引两到三枚曲别针,那这种方法也能让它获得磁性,我们把这种方法称为电化法,所以想让这个本来没有磁性的物体获得磁性的方法,我们可以有接触法、摩擦法和电化法。 好,今天分享内容就到这,谢谢大家。



网上都说自己做磁流体特别简单,随便弄点碳粉搅和两下就行了,但我自己一试,做出来的东西要么一动不动,要么就是部分凝固了, 但网上实在找不到靠谱的配方,所以我决定从零开始摸索提炼磁流体到底有多难做。我这次能不能搞出真家伙, 话不多说,直接开干。制作磁流体其实核心思路非常的简单,就是把磁性铁化合物稳定的悬浮在熔剂里。 我选的熔剂是煤油,所以第一步是提炼铁元,然后搞成四氧化三铁,最后把它加到煤油里就可以了。我的做法简单粗暴,直接拿便宜大碗的电路板石刻剂,也就是三氧化铁往里面扔钢丝绒 反应瞬间爆发,溶液疯狂放热。我花大价钱买了大马力的顶置式搅拌机, 把刚才搞出来的那些绿色液体和剩下的三价铁混合搅拌,同时往里面加浓氨水。当 ph 值飙升,这两种铁离子瞬间结合,水里面直接炸开一团黑色的沉淀物, 随着氨水越加越多,这团黑色开始挥之不去,最后整罐液体都变成了棕色。这就是我们想要的磁流体本质,四氧化三铁。我还往里面加了点秘密武器,油酸皂液, 至于为什么要加,我最后总结复盘的时候会说,再加了点硼盐酸,逼出杂质之后就算是基本搞好了。 看着这杯黑乎乎的浑浊液体,老实说我心里一点底都没有。接着就是极其枯燥的提纯环节,反正就是用磁铁吸用水和酒精洗,放进真空室里用干燥剂抽, 整整搞了一个晚上,第二天打开真空室,终于得到了宝贵的二十六克黑色粉末,沉不沉就看最后这一哆嗦了。 往里面注入灵魂,加入煤油,粉末倒进去的瞬间,他们完美的悬浮在了煤油里,融为一体。当磁铁靠近的时候,所有液体都在疯狂聚拢,绝美的坚持拔地而起,成功了! 死磕一个月的功夫没有白费。看着眼前这一团变幻莫测的毒液,实在是太爽了。它虽然看着像长满尖刺的固体,但本质上依然是极度丝滑的液体。 磁流体有一个有趣的用途,就是可以作为润滑剂,因为它能吸附在磁铁之类的物体上,形成一个液体垫,这样一来,磁铁就能完全和表面隔离开了,能够非常轻松的滑动。 在最前沿的医学领域,磁瘤体甚至还能用来靶向送药,医生会把杀肿瘤的药包裹在磁瘤体里面注入人体,然后只需要在体外放一块强磁铁,就能够遥控药物到病灶所在的位置实施精准轰炸。 爽完了,我们来聊聊硬核的,为什么网上那么多的教程都翻车了,而我这次能成功, 其实核心就只有两个字,纳米!想要做出真正的磁流体粉末必须是纳米级的,这里面有两个变态的门槛,第一是四氧化三铁的合成比例必须是精准的,两份三价铁 比一份二价铁,并且要在实验过程中动态保持这个比例的精准,否则得到的就是一锅废铁。 第二是纳米颗粒非常容易抱团,我中途加的那个秘密武器油酸其实是一种表面活性剂, 它相当于让纳米变成了一只只的小刺猬,谁也抱不住谁,强行把它们从物理上隔开了,这才能让它们完美的悬浮在煤油上层而不沉底。 如果你也喜欢这类硬核实验,别忘了一键三连。支持下,我们下期见!

科学的力量有多强大?最后一个惊出你的双下巴!鸡蛋皮很难剥下来,只需要在煮鸡蛋的时候放几片柠檬,你就能轻松剥下蛋壳了。在芒果周围环切一周,拧一下,你就能轻松剥出芒果核了。 往胶水里滴一滴墨水,墨水向四周扩散,神奇的恶魔之眼被召唤出来了。把黑气球套在白气球里,吹满气放到阳光下,拿放大镜聚焦,可以爆破里面的黑气球。 把彩虹糖摆成一个圈,中间倒些清水,你就看到动态的彩虹瀑布了。把口香糖的锡纸剪成两端宽,中间细的长条对在电池正负极,你就制造了一个打火机。在电池负极吸几块磁铁, 正极上面放个铜线圈,这就是电动车车轮不断旋转的动力。拿两块磁铁夹住纸片,上面放个螺丝钉,对一节电池 连接导线形成回路,这就是电风扇的工作原理。用圆珠笔在可乐上来回摩擦,可乐竟然自己打开了。碗中倒入热水, 放些干冰,拿鞋带在碗口拉一下干冰泡泡就制作完成了。把荧光笔的笔芯融化在白醋里,放一颗生鸡蛋进去,浸泡二十四小时后,你就得到一颗半透明的软壳蛋了。

今天我要给大家展示一种魔法液体磁流体。简单来说,磁流体就像是把成千上万个极其微小的磁铁,我们叫它纳米级的磁性颗粒, 均匀的溶解在一种特殊的油或者水里。为了让这些小磁铁不抱团不沉底,科学家们还给他们穿上了一层薄薄的外套,这叫表面活性剂,这样他们就能老老实实的悬浮在液体里,随时听候磁铁的掉浅。 因为制作磁流体需要合成纳米级别的磁性颗粒,这需要非常精确的化学反应条件, 比如控制温度、酸碱度等等。而且为了让这些颗粒稳定的悬浮,选择合适的表面活性剂也是一门学问。所以虽然网上有很多 diy 教程,但要做出稳定效果好的磁流体,对设备和操作技巧的要求还是很高的。 不过没关系,其实我们自己做不出来,能亲眼看到这种物质在磁场下展现出如此迷人的形态,感受科学的奇妙就已经非常棒了。