Entre los inventos utilizados en la electroacústica moderna, de particular interés es un fluido ferromagnético. Hoy en YouTube puedes ver muchos trucos hermosos con su uso, pero ese no es el punto. La aparición de este fluido estuvo directamente relacionada con el desarrollo de la tecnología espacial.
A pesar de su origen, hoy en día esta invención se usa en dispositivos bastante terrenales, que van desde discos duros hasta
computadoras líquidas y
relojes muy
peculiares que ya se han escrito en GT. El líquido tiene demanda en electrónica, ingeniería, medicina, defensa y muchas otras áreas. Debajo del corte, les diré cómo surgió esta invención para el espacio, cómo se usa en electroacústica y qué tipo de controversia hay entre los amantes del audio sobre su uso.
Historia de la creación y denegación de uso.
El fluido ferromagnético fue creado por el científico estadounidense Steve Papell hace más de 50 años. En ese momento, Papell trabajó como ingeniero en la NASA y participó en el desarrollo de motores para naves espaciales.
Steve Papell y el fluido ferromagnéticoEl desarrollador se enfrentó a un problema: era necesario crear un sistema que obligara al combustible del tanque a moverse hacia el orificio a través del cual la bomba lo bombea hacia la cámara de combustión. Si hablamos de combustible líquido, entonces, en condiciones de gravedad cero, el líquido levita libremente en el tanque.
Para resolver el problema, el científico decidió aplicar la idea original: hacer que el combustible sea magnético mezclándolo con algo de masa con propiedades magnéticas. Por lo tanto, utilizando imanes externos, será posible controlar fácilmente el combustible en el tanque.
Para implementar dicho mecanismo de control, la sustancia líquida era la más adecuada. Después de varias semanas de experimentos, Papell le presentó al mundo fluido ferromagnético. Para crear su fluido, el científico usó magnetita de óxido de hierro doble (Fe
3 O
4 ), que molió al mezclar con ácido oleico y luego agregar solventes orgánicos.
Después de completar el proceso, se obtuvo una suspensión coloidal, que contenía una suspensión de partículas de magnetita de 0,1 - 0,2 micras de tamaño: 5% de partículas de magnetita, 10% de modificador, 75% de disolvente (por ejemplo, aceite). Las moléculas de ácido oleico se usaron como un modificador que no permitió que las partículas de óxido se unieran.
La invención del ingeniero fue patentada en 1965, US 3215572 A (fluido magnético de baja viscosidad obtenido por la suspensión coloidal de partículas magnéticas).
El invento de Papell fue aceptado con entusiasmo por sus colegas de la comunidad científica y la agencia espacial, y permitió que su nombre permaneciera en la historia de la física. Sin embargo, a pesar del interés, la NASA no usó sus ideas, principalmente porque se prefería el combustible sólido para cohetes. Otros experimentos con fluido ferromagnético en la NASA se referían a sistemas de estabilización de naves espaciales.
El líquido creado por Papell se estima como una contribución muy significativa: con esta invención, sentó las bases para una de las nuevas ramas del conocimiento físico: la ferrohidrodinámica. Otros desarrollos y la introducción del fluido ferromagnético en la práctica industrial fueron dirigidos por el colega de la NASA de Papell, Ron Rosenzweig. El trabajo se llevó a cabo en la corporación AVCO, que tenía como objetivo la aplicación comercial de esta invención.
Ron Rosenzweig y Fluido FerromagnéticoAltavoces fluidos
Es difícil decir qué compañía fue la primera en usar fluido ferromagnético para la producción de altavoces. SONY se convirtió en el primer fabricante masivo de emisores de sonido con fluido ferromagnético, utilizándolo para crear controladores de alta frecuencia y banda ancha en 2012. Hoy, según
www.czferro.com , se
producen más de 300 millones de altavoces al año utilizando ferrofluido.
El líquido se usa para eliminar el calor de la bobina móvil y también actúa como un amortiguador adicional que amortigua las resonancias espurias. En los diseños actuales, el fluido ferromagnético se mantiene en el espacio entre la bobina y el imán debido a la influencia de un campo magnético, que actúa como una arandela de centrado.
En el diseño clásico de los altavoces, la arandela, que proporciona el centrado y la amortiguación de la bobina móvil, la conecta directamente (la bobina) al difusor. La investigación en SONY ha demostrado que el diseño tradicional introduce más distorsión.
El hecho es que el disco en realidad actúa como un segundo difusor y, en consecuencia, crea oscilaciones. Quitar el disco anula su efecto en la reproducción de sonido. Cuando se usa líquido, es posible reducir la distancia entre la bobina y el difusor, lo que permite minimizar las pérdidas durante la transmisión de vibraciones, para hacer que el altavoz sea más plano y compacto (manteniendo el nivel de volumen anterior).
El líquido proporciona un aumento de volumen de 2 dB y reduce el consumo de energía en un 35%. En consecuencia, el diseño aumenta la eficiencia del altavoz, al tiempo que proporciona una amortiguación adicional. Los efectos de los líquidos, que permiten aumentar la amortiguación y reducir las resonancias de dicha dinámica, ya se investigaron en el siglo XXI
aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.345854 .
Mojado versus seco
Se esperaba que la aparición de un nuevo tipo de altavoces provocara una reacción entre las personas que no son indiferentes al equipo de audio. Como de costumbre, surgieron discusiones, donde se dividieron las opiniones de los audiófilos, los amantes de la música y otros simpatizantes.
Los tradicionalistas, habiendo "probado" la innovación, notaron el deterioro de las características dinámicas (y especialmente "microdinámicas"). Los críticos a menudo confían en sensaciones subjetivas cuando escuchan y en la credibilidad de su experiencia experta en audio. Los defensores de la innovación notaron una disminución de la distorsión, una mayor fidelidad de reproducción y un alto volumen (dado el tamaño de los altavoces), en ausencia de datos objetivos sobre por qué el líquido es malo.
Incluso llegó al punto de que algunos "experimentadores audaces" comenzaron a eliminar el líquido de la brecha y hablaron de que "el sonido se ha vuelto mucho mejor" (por lo tanto, estoy cansado de comentar tales cosas).
Alguien también trató de cultivar el estereotipo de que los altavoces con líquidos se instalan solo en equipos económicos, lo que tampoco
es cierto .
Con las obras maestras de la lógica sobre este tema de algunas "experiencias de vida sabia", los fanáticos de la muestra de audio de 2012 se pueden
encontrar aquí .
Por mi parte, quiero advertir a aquellos que desean eliminar el líquido de los altavoces de su sistema de audio, TV o computadora portátil. Los ingenieros de los fabricantes no son idiotas, y si quisieran usar el diseño con la lavadora, lo harían. No soy un gran experto en "microdinámica", pero es probable que cualquier cambio dinámico cuando se use un fluido esté dentro del rango de valores que pueden descuidarse (si es que lo hacen).
Resumen
El fluido ferromagnético es uno de los inventos más interesantes del siglo pasado, cuya introducción apenas comienza. Su uso en lugar de una arandela de centrado es una de las innovaciones más notables y significativas en la producción de emisores dinámicos en los últimos 10 años. Quizás el artículo parezca unilateral para alguien, pero no pude encontrar argumentos importantes a favor del hecho de que el líquido "daña el sonido" o de alguna manera lo estropea. Si existen tales hechos, comparta en los comentarios. Pero por ahora, en mi opinión, esto es exclusivamente una bendición.
En conclusión, recomiendo ver algunos clips increíblemente hermosos con líquido ferromagnético.
Efectos visuales ocupados y esculturas de fluidos ferromagnéticos:Reloj:Imágenes utilizadas:
www.czferro.comwww.sony.co.inwww.parts-express.comwww.hifinews.ruwww.samwha.comJeans
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