بررسی تجربی برخورد ماربل های مایع تحت محرک مغناطیسی خارجی

ماربل های مایع قطراتی هستند که توسط یک لایه نانوذرات آبگریز پوشش داده شده اند و در سالهای اخیر به طور گسترده در سیستم های میکروسیالاتی دیجیتال و آزمایشگاه بر تراشه به کار گرفته شدهاند. در این مطالعه ، برخورد ماربل های مغناطیسی فروفلوئیدی با ماربل های غیرمغناطیسی آب به شکل تجربی بررسی می شود. برای این منظور، با استفاده از میدان مغناطیسی یک الکترومگنت ، ماربل فروفلوئیدی به سمت الکترومگنت حرکت کرده و در مسیر خود با یک ماربل آب برخورد می کند. برخورد بین ماربل فروفلوئیدی و ماربل آب چیزی شبیه به برخورد توپهای بیلیارد است ، با این تفاوت که برخورد ماربل ها با همدیگر رفتاری غیرالاستیک از خود نشان می دهد. پس از برخورد، ماربل ها با هم به سمت الکترومگنت حرکت می کنند. پس از رسیدن به موقعیت الکترومگنت ، ماربل فروفلوئیدی تحت نیروی جاذبه مغناطیسی متوقف می شود در حالی که ماربل آب به حرکت خود ادامه داده و پرتاب می شود. مشاهده می شود که با افزایش فاصله اولیه ماربل آب یا ماربل فروفلوئیدی از الکترومگنت ، ماربل آب مسافت بیشتری پرتاب می شود. همچنین با افزایش حجم ماربل آب و ماربل فروفلوئیدی ، مسافت پرتاب ماربل آب به ترتیب کاهش و افزایش می یابد. با افزایش جریان عبوری از الکترومگنت نیز ماربل آب مسافت بیشتری پرتاب می شود.