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자성이 뭐야? 자성유체 만들기 목록

조회 : 22260 | 2015-02-03

서울고등학교 물리반 APCIS

발표학생: 심승우, 홍지훈, 박희찬, 라하람, 김형규, 정호재

지도교사: 심선희 선생님

 

[실험개요]

(탐구) 자성유체는 어떻게 만들어지는지 알 수 있다.

(지식) 자성을 띤 작은 입자가 서로 붙지도 않고 액체와 잘 섞일 수 있는 물 질로 만들어지는 방법은 무엇인지 알 수 있다.

(태도) 우리 주변에서 사용하는 토너 중에 어떤 것이 자성 유체를 만들 수 있는지 찾아낼 수 있다.

 

[실험재료]

레이저 프린터 토너(HP2100), 식용유, 증류수, 에탄올, 바이알병, 네오디뮴 자석, 스포이드, 종이컵, 나무막대

   

[실험과정]

 1

1. 레이저 프린터 토너에 식용유를 섞어줍니다.

 

2

2. 10mL 바이알 병에 에탄올을 2/3 정도 채워줍니다.

 

3

3. 에탄올을 채운 후, 병목부분까지 증류수를 채워줍니다.

 

4

4. 에탄올과 증류수를 넣은 바이알 병에 제조한 토너를 1~4 방울 정도 넣어줍니다.

 

5

5. 바이알 병의 끝부분 까지 증류수를 채워줍니다.

 

6

6. 바이알 병의 뚜껑을 닫고 자석을 가져가서 토너의 움직임을 관찰해 봅니다.

 

[실험원리] 

자성유체란 수 nm에서 수십 nm의 균일한 크기의 강자성체 초미립자를 지방산과 같은 계면활성제로 조밀하게 피복한 후, 석유와 같은 액체 용매 중에 안정하게 분산시켜 액체 자신이 외관상 자성을 띄게 만든 자성 콜로이드를 말한다.

이러한 자성 유체는 1960년대 미항공우주국에서 로켓연료를 자성유체화하여 무중력 상태에서도 연료탱크 속에 고정하기 위한 연구에서 개발되기 시작하였다.  현재에는 여러 가지 기계장치의 구동축 이나 컴퓨터 하드드라이브 회전축의 윤활 및 밀봉, 자성 잉크, 자성도료 등의 기록재료, 의료기, 스피커 등에 사용되고 있다. 

 

[더 알아보기]

레이저 프린터 토너에 자석이 들어 있다?

일부 레이저 프린터 토너에 자석이 들어있습니다. 토너에 자석이 섞여 있는게 정상 아니냐고 생각할 수도 있는데, 지금까지 거의 모든 토너에는 자석을 넣지 않았습니다. 최근에 일부러 자석을 넣은 건데요. 이렇게 토너가 자성을 띄도록 만든 것은 감광 드럼에 토너가 좀 더 빨리 붙도록 하기 위해서 입니다.

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