Magnetorheologiset

Magnetorheologiset aineet ovat älymateriaaleja, joiden rheologiset ominaisuudet, kuten viskositeetti ja yield-stress, voivat muuttua nopeasti ulkoisella magneettikentällä. Yleisimpiä ovat magnetorheelliset nesteet (MR-nesteet), joissa pienet magneettiset hiukkaset, usein rautahiukkasia, ovat suspensoituina kantajamassa kuten öljyssä.

Kun magneettikenttä kytketään päälle, hiukkasten väliin muodostuu ketju- ja kerrostumamaisia rakenteita, mikä lisää vastusta ja muuttaa nesteen käytännössä jäykemmäksi. Tämä muutos on nopeasti palautuva: kentän poisvietettyä hiukkaset hajaantuvat ja materiaali palaa alkuperäiseen käyttäytymiseensä. MR-aineita ovat lisäksi magnetorheelliset elastomeerit (MR-elastomeerit), joissa magnetoituvat hiukkaset ovat upotettuna elastomeeriin, sekä MR-geelit. Näillä on erilaisia mekaanisia ominaisuuksia ja käyttötarkoituksia.

Sovelluksia ovat muun muassa dynaaminen vaimennus ja sopeutuva jäykkyys: automaation ja ajoneuvojen jousitus, rakennusten tärinänvaimennus sekä käsikoneet ja robotiikka. MR-aineet tarjoavat nopean vasteajan ja mahdollisuuden säädä mekanista vastusta ilman suurta sähköenergiaa, kun magneettikenttä pidetään yllä. Rajoitteina ovat hiukkasten sedimentaatio, lämpötilariippuvuus, pitkäaikainen vakaus sekä kustannukset sekä magneettikenttien tuottamisen vaatima infrastruktuuri.