Un fluide magnétorhéologique est un fluide intelligent fascinant avec la capacité de passer d’un liquide à un quasi-solide sous l’influence d’un champ magnétique. Il est généralement utilisé pour des applications en freinage. Le terme « fluide magnétorhéologique » vient d’une combinaison de magnéto, signifiant magnétique, et rhéo, le préfixe pour l’étude de la déformation de la matière sous contrainte appliquée. Les fluides magnétorhéologiques ne sont actuellement pas largement utilisés mais sont considérés comme un type de matériau futuriste.
Le mode de fonctionnement d’un fluide magnétorhéologique est simple. Un fluide magnétorhéologique est constitué de ferroparticules micrométriques, des particules comme le fer qui répondent à un champ magnétique, en suspension dans un milieu à base d’huile. En dehors de l’influence d’un champ magnétique, les particules flottent librement, ce qui fait que le matériau se comporte comme n’importe quel mélange colloïdal, tel que le lait. Cependant, lorsqu’un champ magnétique est activé, les ferroparticules s’alignent en chaînes verticales le long des lignes de flux du champ, limitant le flux de fluide et augmentant la viscosité jusqu’à environ celle d’un plastique faible.
Étant donné que la force du fluide magnétorhéologique provient de ferroparticules alignées qui ne constituent qu’une minorité du mélange global, il existe des limites précises à sa force, mais la différence significative entre les modes off et on le rend attrayant. pour une utilisation dans une variété d’applications où les freins conventionnels sont inefficaces. Typiquement, le fluide magnétorhéologique est maintenu entre deux petites plaques, distantes de quelques millimètres seulement, ce qui maximise les propriétés de freinage du mélange. Le système doit être agencé de telle sorte que les lignes de flux magnétique soient perpendiculaires à la direction du mouvement à arrêter.
Pour le mouvement circulaire, l’une des meilleures applications cibles, imaginez un rotor avec des rayons tournant librement dans un fluide magnétorhéologique. Lorsque le rotor doit être arrêté, une série de petits aimants produit des lignes de flux magnétique qui s’éloignent du rotor central, créant des chaînes de ferroparticules dans le milieu comme des rayons pointant loin du soleil. Ces rayons s’accrochent aux rayons, les ralentissant radicalement. Même si les rayons traversent les particules alignées, le champ magnétique persistant les fait se réaligner rapidement, prêts à attraper le prochain rayon entrant. Cet agencement fournit un frein rotatif puissant.
Des groupes de recherche étudient d’autres applications possibles pour le fluide magnétorhéologique, telles que les gilets pare-balles qui sont flexibles mais deviennent rapidement rigides au contact d’une balle entrante.