Co przyciąga magnes? Metal? Nie do końca, bo magnes nie przyciąga takich metali jak miedź, cynk czy aluminium. W zasadzie z metali przyciąga jedynie ferromagnetyki – a więc głównie żelazo. Czy roztopione żelazo byłoby dobrą cieczą ferromagnetyczną? Niestety nie, i to nie ze względu na konieczność uzyskania wysokiej temperatury, ale głównie ze względu na to, że zanim żelazo ulegnie stopieniu, najpierw przechodzi inną przemianę fazową w której traci właściwości ferromagnetyczne. Dlatego jedynym sposobem uzyskania takiej cieczy, jest przygotowanie zawiesiny złożonej z metalicznego żelaza lub tlenku żelaza w jakiejś cieczy – na przykład w oleju silikonowym.

Taką ciecz można podobno przygotować samodzielnie. Przepisy które można znaleźć w Internecie wykorzystują stare taśmy magnetowidowe lub toner z drukarki laserowej. Jeśli jednak zależy nam na dobrym efekcie, warto gotowy ferrofluid po prostu kupić w internetowym sklepie z gadżetami naukowymi¹. Do kilku doświadczeń wystarczy nam 10ml.

Oprócz cieczy ferromagnetycznej będziemy także potrzebowali kilku magnesów i niewielkie pojemniki z płaskim dnem, w których wylejemy trochę ferrocieczy. Pojemniki te powinny być plastikowe lub szklane. Najlepiej nadają się do tego „szalki Petriego” – okrągłe płaskie naczynia stosowane w laboratoriach chemicznych i biologicznych. Warto zaopatrzyć się w coś takiego jeśli planujemy nawet niewielki własne laboratorium. Pod szalką będziemy umieszczali magnesy oddziałujące na ciecz. Nie polecam zanurzania magnesów w ferrofluidzie – Trudo się go potem odzyskuje, a cała operacja jest dość brudząca.

Jeśli na szalkę nalejemy odrobinę cieczy przy pomocy strzykawki lub pipety, to uformuje się z niej najeżony kolcami pagórek.

Taki kształt uzyskamy jednie przy zbliżeniu bieguna magnesu. Ciecz uformuje kroplę, bo jest przyciągana przez pole magnetyczne. „Kolce” tworzą się, ponieważ części cieczy odpychają się wzajemnie mimo, że są przyciągane przez magnes. Kolce tworzą się na granicy poza którą pole magnesu jest mniejsze niż wzajemne oddziaływania cząsteczek cieczy.

Jeśli położymy pod szalką ciąg magnesów (bieguny umieszczone naprzemiennie) – to obraz cieczy będzie „najeżony” tylko tam, gdzie znajdują się „wolne bieguny”. W pozostałych miejscach ciecz jedynie się nieco wybrzusza:

Kolce mają różną wielkość w zależności od siły pola magnetycznego, którą możemy regulować przybliżając i oddalając magnes. Najlepiej użyć do tego silnych magnesów neodymowych.

Jeśli umieścimy obok jednego magnesu – drugi (trzeba je trzymać, żeby się nie zderzyły), możemy zobaczyć „podkradanie” cieczy. Co ciekawe tak się dzieje zarówno gdy magnesy się przyciągają jak i wtedy gdy się odpychają.

Zależy od tego natomiast końcowy kształt kropli. Jeśli magnesy zbliżymy do ferrofluidu różnymi biegunami – uzyskamy jedna kroplę. Jeśli różnymi – krople się rozdzielą, bo będą się wzajemnie odpychać.

Jeśli dysponujemy większym magnesem – warto sprawdzić jakie kształty cieczy będzie w stanie wywołać jego pole. Należy jednak zbliżać magnes powoli i kontrolować czy ciecz nie zacznie wychodzić z naczynia.

Przyciągana ciecz może także płynąć „w górę”. Warto przy sprawdzaniu osłonić czymś magnes, by bez problemu odzyskać ciecz którą przyciągnął.

Ferrofluid jest dosć gęstu i lepki, dlatego nie da się odzyskać całej cieczy którą użyliśmy do doświadczenia. Część zostanie na szalce. Możemy ściągnąć ją w większa kroplę i odessać pipetą, ale zawsze trochę zostanie. Możemy tej resztki użyć do ostatniego doświadczenia, zbierając resztki magnesem bezpośrednio na jego powierzchnię.

Możemy także położyć magnes na szalce zabrudzonej ferrocieczą. Jeśli jest jej wystarczająco dużo, magnes pozbiera ją na swoja powierzchnię i utworzy warstwę cieczy na której będzie się mógł poruszać niemal bez tarcia.

Na koniec kilka uwag dotyczących pracy z ferrofluidem. Po pierwsze – bardzo brudzi – także ręce, dlatego jeśli nie chcemy mieć na rękach trudno usuwalnych plam – warto mieć na sobie rękawiczki. Dobrze jest tez ubrać się w ubranie „warsztatowe” – czyli takie na któremu niespieralne plamy dodają charakteru. Bywa że magnes uderzy w pojemnik z cieczą, i ta pryśnie. Jeśli trafi na ubranie – to plama murowana.

Po drugie, pojemnik w którym przechowujemy ferrofluid trzymamy z dala od magnesów. Wiem, że kuszące może być przyczepienie do pojemnika kilku magnesów, ale spowoduje to mocne zgęszczenie zawieszonego w oleju proszku prowadzące do zbrylenia.

Po trzecie – jeśli zanurzymy w feroocieczy magnes – możemy jej większość odessać niewielką strzykawka lub przy pomocy pipety. Część jednak stracimy, podobnie jak niewielkie ilości cieczy które zostaną na szalkach na których wykonujemy eksperymenty,