Expérience préférée :
"Les épines de Ferro fluide"
Secteur : La magie du magnétisme
But : Le but de l’expérience, présentée ci-dessous et à la partie magnétique du Technorama, est de montrer une formation structurée se trouvant dans la nature, grâce au Ferro fluide.
Matériel : Au Technorama de Winterthur, nous avions à disposition, pour cette expérience, un bouton que nous pouvions tourner afin d’augmenter la force magnétique, une soufflette permettant d’envoyer de l’air sur une suspension de particules ferromagnétiques dans de l’huile faisant l’objet de toute notre attention.
Méthode : La méthode pour cette exp&rience est si simple que ce chapitre est quasiment dispensable, celle-ci consistait à tourner le petit bouton afin de faire varier la force magnétique, de presser la soufflette et de constater le « fabuleux » phénomène décrit un peu plus loin.
Fonctionnement : Lorsque l’on amplifie la force du champ magnétique
on constate que le liquide noir se forme en plusieurs pyramides à bases hexagonales (= « fabuleux »
phénomène décrit un peu plus loin).
Pour cette expérience, il est possible d’ajuster l’intensité du courant et simultanément
le champ magnétique. A la différence de la manipulation nommée « Le hérisson de Ferro fluide »
si le champ est le même partout dans le liquide celui-ci n’est pas attiré.
Ici, les petites particules magnétiques s’orientent parallèlement et s’influencent mutuellement
comme de petits aimants permanents. Cela crée une force qui pousse à augmenter la surface liquide.
A l’inverse, agissent aussi les tensions superficielles qui tendent à garder la surface petite. Ce type d’interaction donne lieu
à ces formes pyramidales hexagonales typiques. Si l’on fait varier rapidement le champ magnétique, ces formes dispersées
ne s’emboîtent pas exactement les unes dans les autres : elles vont devoir évoluer pour prendre la forme de pyramide hexagonale
parfaite.
Si l’on envoie de l’air avec la soufflette contre le liquide on constate que cette structure n’est pas solide et que le Ferro fluide reste fluide même en présence du champ magnétique.
Autres constatation : Ces formations structurées sont des phénomènes très répandus dans la nature comme, par exemple, les cellules de convection, les courants dans les liquides chauffées ou les formes dans le sable sur la plage. La compréhension du mécanisme d’apparition de telles formes nous permet une meilleure approche de la nature. Dans ces liquides magnétiques on peut en régler les paramètres et les comprendre ainsi plus facilement. Il est intéressant de noter que la forme hexagonale est aussi très répandue dans la nature comme dans les alvéoles d’une ruche par exemple.