Los ferrofluidos son una mezcla sintética coloidal entre dos sustancias: una es líquida y no está magnetizada (normalmente es agua o aceite) y la otra está permanentemente magnetizada y son partículas de magnetita. Dependiendo del tamaño de las partículas, se consiguen fluidos magnetorreológicos (partículas de micrómetros) o ferrofluidos (orden nanométrico). En esta entrada se explicarán los fluidos magnéticos sin hacer distinción.

La estructura de estos fluidos se explica en la siguiente gráfica. Como se puede observar, entre las partículas existe una película (por ejemplo de ácido oleico) que evita su aglomeración, y el movimiento Browniano evita que se hundan en el fondo del ferrofluido. La composición típica es de un 5% de partículas, un 10% de fluido en la capa límite y un 85% de película.

Como se puede intuir, la característica que les hace únicos a los ferrofluidos es el cambio de sus propiedades reológicas ante un campo magnético. Es decir, la manera de fluir y de deformarse que tienen, ya que se orientan según el origen del campo. Estos fluidos siguen la ley de Curie, por lo que a altas temperaturas pierden estas capacidades magnéticas.

Los primeros en emplear los ferrofluidos fueron los científicos de la NASA en la década de los 60. Consistía en partículas de magnetita suspendidas en queroseno para guiar el flujo del  combustible en un entorno de gravedad cero. El líder de este equipo fue Stephen Papell. A partir de esa investigación, surgió en 1968 la que ahora es empresa referencia en esta tecnología, llamada Ferrotec Corporation.

A pesar de que parezca una sustancia extraña, seguramente todos tenemos algo de ferrofluido en casa ya que los discos duros de los ordenadores están parcialmente cubiertos de ella, la cual actúa como un protector evitando que nada entre dentro del disco.

Los ferrofluidos suelen utilizarse en altavoces de gran potencia, como los fabricados en neodimio.

Sirven para disipar el calor entre la bobina y el imán, así como amortiguar pasivamente el movimiento del cono. Residen en lo que normalmente sería el hueco alrededor de la bobina, siendo mantenidos en posición por el imán del altavoz.

El ferrofluido también se usa en las suspensiones activas de los vehículos, entre los cuales el pionero fue Audi con su novedoso sistema Magnetic Ride. Básicamente, las partículas magnéticas presentes en el líquido de los amortiguadores cambian la rigidez de la suspensión mediante un campo magnético. La ventaja de este sistema es que se consigue en una fracción de segundo.

Además, muchos aviones militares usan pintura con una proporción de ferrofluido de manera que reflejan las ondas electromagnéticas que les llegan desde tierra.

Hasta ahora hemos descrito las aplicaciones existentes y comerciales, sin embargo, este campo aún tiene capacidad de innovarse. Ahora sobre todo está encontrando aplicaciones en la bioingeniería, en los siguientes campos:

–         Aplicación localizada de técnicas para combatir el cáncer localmente, sin tantos daños colaterales. Una quimioterapia mejorada.

–         Como contraste en las pruebas de resonancia magnética.

Y ahora que está de moda el Robonaut2, también ha salido a la luz la idea de que en un futuro los nervios encargados de mover partes y articulaciones de los robots estén llenos de ferrofluido.

Todas las aplicaciones comerciales y reales son muy interesantes. Sin embargo, la inmensa mayoría del público habrá conocido los ferrofluidos por vídeos artísticos como éste, en el que se crean “esculturas” a partir de campos magnéticos.

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Este artículo nos lo envía Julián Estévez. Ingeniero industrial. Desde hace un año y medio y vive en Irún (Guipúzcoa) y es responsable del blog IdeaSecundaria.