En magnetoreologisk dämpare är en stötdämpande anordning som fungerar genom att placera ett magnetfält på en blandning av flytande olja och järnpartiklar. Järnpartiklarna attraheras av magnetfältet och radar upp sig längs magnetfältslinjerna som passerar genom vätskan. Detta skapar en tjock vätska som motstår rörelser och kan hjälpa till att minska vibrationer och stötar i en mängd olika applikationer. Dessa vätskor kallas ibland för smarta vätskor, eftersom de ändrar egenskaper när magnetfältet läggs till eller varieras.
Reologi är studiet av effekterna av vätskor och fasta ämnen när de utsätts för rörelser eller tryck. I vätskor är de primära egenskaperna som kan vara användbara för vibrationskontroll viskositet och skjuvspänning. Viskositet hänvisar till tjockleken på en vätska och hur den kan motstå rörelse eller flöde. Skjuvspänning är ett mått på hur en vätska motstår att dras isär eller plötsligt flyttas, och även hur material som placeras i vätskan kan röra sig om de dras snabbt åt någon håll.
En dämpare är en term för en anordning som används för att minska vibrationer, vilket liknar en stötdämpare som används på fordon för att minska fjädringsrörelser på grund av ojämna vägytor. Många dämpare och stötdämpare använder oljor av olika tjocklek för att minska rörelser och skydda utrustning. När små partiklar av järn tillsätts oljor kan magnetfält påverka järnpartiklarna och förändra vätskans egenskaper.
Att lägga till järn-oljeblandningen inuti en standard stötdämpare och skapa ett magnetfält med en elektrisk ström, kommer att skapa en magnetoreologisk dämpare. När magnetfältet ökar kommer järnpartiklarna att motstå rörelser och skapa högre nivåer av vibrationsdämpning. Om en elektrisk styrenhet läggs till tillsammans med programvara för att styra magnetfältet, kan en variabel magnetoreologisk dämpare användas för att snabbt minska vibrationer och skydda strukturer eller fordon.
Järnpartiklar i spjäll är ofta belagda med en polymer för att hindra dem från att klibba ihop. Att hålla partiklarna mycket små hjälper till att hålla dem suspenderade i oljan och förhindrar att de sätter sig på botten av spjället. När magnetfältet skapas blir blandningen mer som en fast substans än en vätska och är mycket motståndskraftig mot flöde eller rörelse. Om oljan trycks in med en kolv inuti en cylinder kan den höga viskositeten minska oljans rörelse genom små hål i kolven.
Skjuvspänning kan utnyttjas genom att byta kolven till en serie plattor nedsänkta i oljan. Plattorna rör sig fram och tillbaka i vätskan och när magnetfältet aktiveras tjocknar järn-oljeblandningen snabbt och blir mycket motståndskraftig mot skjuvning. Om plattorna är anslutna till en solid axel som sträcker sig från spjället, kan axeln fästas på ett fordons- eller byggnadsfundament och tillhandahålla ett dämpningssystem.
Jordbävningsskydd blev ett område för ökad forskning i slutet av 20-talet i takt med att mänsklig utveckling växte i områden där potentialen för byggnadsskador var stor. En teknik var att skilja byggnaden från marken med gummi eller andra stötdämpande material, vilket möjliggjorde en del byggnadsrörelse under en jordbävning. Utan någon form av dämpning kan dock byggnadens rörelser vara extrema och skador eller fullständigt haveri kan uppstå. Genom att lägga till ett magnetoreologiskt spjällsystem i basen av byggnaden fick arkitekterna ett sätt att minska byggnadens rörelse med ett styrbart system.
Fordon var ett annat intresseområde för magnetiska dämpningssystem på 20-talet. Intresset för passagerarkomfort och en ökad nivå av säkerhetssystem ledde till att stötdämpare använde magnetoreologisk dämparteknik för att ge variabel fjädring. Föraren kunde välja en åkkomfortnivå med hjälp av en väljare, som skulle tala om för en styrenhet hur mycket magnetfält som ska skapas när vibrationer avkänns. Dessutom kan säkerhetssystem upptäcka sladd eller en möjlig vältsituation och ändra upphängningsbeteendet för att motverka det.
Militära vapen var ett annat område där magnetoreologiska dämpare kunde ge en fördel. När den var monterad på en stor kanon kunde dämparen känna av avfyrningen av en projektil och aktiveras för att minska rekylen. Detta minskade inte bara slitaget på vapnet, utan i mobila stridsvagnar eller kanoner kunde chockreduktionen minska tröttheten hos soldaterna som avfyrade vapnen.