فروسیال

فِروسیال یا فِروفلوئید ( به انگلیسی: Ferrofluid ) ( ترکیبی از دو واژهٔ فرومغناطیس و فِلوئید به معنای شاره یا سیال ) یا فرومغناطیس سیال، شاره ای است که در حضور یک میدان مغناطیسی به شدت مغناطیده می شود. فروسیال مخلوطی کلوئیدی، متشکل از ذرات فرومغناطیسی در ابعاد نانو یا ذرات فرومغناطیسی معلق در یک مایع حامل ( معمولاً یک حلال آلی یا آب ) است. هر ذره کوچک کاملاً پوشیده از سورفاکتانت است تا مانع لخته شدن شود. زمانی که این مایع در میدان مغناطیسی قوی قرار می گیرد، ذرات فرومغناطیسی لخته های بزرگی را تشکیل می دهند و به این صورت می توان ذرات فرومغناطیسی بزرگ را از مخلوط کلوئیدی همگن جدا کرد. جاذبه مغناطیسی بین نانوذرات به اندازه ای ضعیف است که نیروی واندروالسی سورفاکتانت برای جلوگیری از توده ای شدن یا لخته شدن کفایت می کند.
فروسیال معمولاً[ ۱] تازمانی که در یک میدان مغناطیسی خارجی قرار نگرفته است، خاصیت مغناطیسی خود را حفظ نمی کند و به همین دلیل در هنگام طبقه بندی، به جای گروه فِرومغناطیس ها در گروه ابرپارامغناطیسها ( Superparamagnet ) قرار می گیرد.
تفاوت بین فروسیال ها و مایعات مغناطیسی یا همان مایع های MR اندازه ذرات آن هاست. ذرات موجود در فروسیال ها عمدتاً ذراتِ نانو هستند که با حرکت بروانی در مایع معلق می باشند و به طور کلی در شرایط معمولی ته نشین نمی شوند. در حالی که ذرات تشکیل دهندهٔ مایعات مغناطیسی عمدتاً در مقیاس میکرومتر هستند که برای معلق ماندن با حرکت براونی بسیار سنگینند، و به مرور زمان به دلیل تفاوت چگالی ذاتی بین ذرات تشکیل دهنده و سیال حامل، ته نشین می شوند. از این رو ماده های فروسیال و مایعات مغناطیسی کاربردهای متفاوتی دارند.
فرایندی برای ساخت یک فروسیال در سال ۱۹۶۳ توسط استیوپاپل از ناسا ( NASA ) ابداع شد تا سوخت موشکی مایعی ایجاد کند که با استفاده از یک میدان مغناطیسی بتواند در نهایت به یک پمپ سوخت در محیط بی وزن منجر شود. نام فروسیال معرفی شد، فرایند بهبود یافت، مایعاتی با ویژگی مغناطیسی زیاد سنتز شدند، مایعات حامل افزوده کشف شد، شیمی فیزیک توسط R. E. Rosensweig و همکارانش روشن شد و همچنین روزنسویگ شاخه جدیدی از مکانیک سیالات را با نام فروهیدرددینامیک توسعه بخشید که تحقیقات نظری بیشتری را دربارهٔ پدیده های فیزیکی در فروسیالات ایجاد کرد. [ ۲] [ ۳] [ ۴] [ ۵]