Artikkel

Hemmeligheten bak magnetiske skjermer er avslørt

Anders Brennhagen (t.v.), Simen Sørensen, Applied Procrastination
Anders Brennhagen (t.v.) og Simen E. Sørensen lager magnetiske skjermer i kjelleren under fysikkbygget på UiO. Foto: Veronica Danielsen/UiO Bruk bildet.

Hemmeligheten bak magnetiske skjermer er avslørt

Til nå har ingen forskere offentliggjort hvordan man kan lage magnetiske skjermer. Derfor har studenter på UiO tatt saken i egne hender. De er ferdige med sin første prototype og deler hele prosessen på YouTube.

Ferien nærmer seg, og det er god stemning på Blindern. Men ikke alle studenter bruker pausene på is i parken. Noen gjemmer seg nede i en mørk kjeller under fysikkbygget. Sammen med en rekke andre studenter bruker masterstudentene Simen E. Sørensen, Anders Brennhagen og Amund Grorud fritiden sin på å utvikle magnetiske skjermer. Skjermer der bildene formes av en magnetisk væske. Kanskje kan denne teknologien en dag brukes i verdensrommet.

Elektromagneter skaper svart magi

Skjermen på mobiltelefonen din består av mange små lyspunkter. Slike lyspunkter kalles piksler. Sammen danner alle pikslene et helhetlig bilde. Bildet på en magnetisk skjerm dannes også ved hjelp av piksler, men her er det ikke snakk om lys. Bildene utformes nemlig av en svart, oljelignende væske kalt ferrofluid. Denne væsken består av mineraler som gir den magnetiske egenskaper. Sammen med saltvann stenges ferrofluidet inne mellom to glassplater. Disse platene danner en skjerm. Baksiden av skjermen består av magneter. Det er de som utgjør pikslene. Men for å kunne vise forskjellige bilder, må det være mulig å skru pikslene av og på. Derfor brukes ikke stasjonære magneter som de du har på kjøleskapet. I stedet brukes elektromagneter.

Applied Procrastination
Det er ikke bare bare å holde styr på alle ledningene som skal kobles til elektromagnetene. Baksiden av skjermen virke ganske kaotisk, men Sørensen og gjengen har kontroll. Foto: Veronica Danielsen/UiO Bruk bildet.

– Så det vi har her, er spoler – altså ledninger som kan føre strøm som er tvinna rundt en jernklump.

Sørensen forklarer at disse spolene kan fungere som magneter. De blir magnetiske når det sendes strøm gjennom dem. Det gjør at spolene kan trekke ferrofluidet til seg. På den måten kan skjermen vise ulike bilder ut fra hvilke magneter som er på. Det stiligste er kanskje overgangen mellom hvert bilde. Da bukter ferrofluidet seg fra magnet til magnet som en slange.

– Det ser jo veldig black magic ut. At det svarte greiene reagerer med magnetfelt, er veldig fascinerende å se på, smiler Sørensen.

Hemmelig oppskrift

Prosjektleder Sørensen har hatt lyst til å lage en magnetisk skjerm siden første gang han så det på nett. Flere har lykkes med slike skjermer. Men ingen har offentliggjort noen suksessoppskrift. Dermed ble det opp til Sørensen og gjengen å finne ut av ting selv.

– Det var jo ingenting av dette her vi kunne, sier Sørensen, som syntes det var litt skummelt å gyve løs på prosjektet.

Applied Procrastination
Noen ganger går det galt. Skjermen er full av ferrofluid som har festet seg til glasset. Til venstre ser vi en liten flaske ferrofluid som studentene eksperimenterte med i begynnelsen av prosjektet. Foto: Veronica Danielsen/UiO Bruk bildet.

Studentene begynte i det små. De kjøpte noen billige magneter og ferrofluid på nettet. Etterhvert som eksperimenteringen tok av, økte behovet for midler.

– 260 elektromagneter, det er ganske dyrt.

Takket være støtte fra Frifond ble prosjektet mulig å gjennomføre. Budsjettet var likevel stramt. Sørensen måtte bruke mye tid på å finne best mulig magneter til billigst mulig pris. Dyr shipping gjorde også at studentene måtte satse alt på ett kort.

– Vi hadde jo ikke noen særlig anledning til å teste det, heller. Det måtte nesten bare bestilles alt i en batch.

Jakten på utstyr var ikke den eneste utfordringen studentene støtte på. Ferrofluid fester seg lett til rue overflater som vanlig glass. Glasset på skjermen vil derfor etterhvert bli helt svart hvis det ikke behandles med noe. Svarte figurer på svart skjerm er ikke noe særlig. Heldigvis ble kjemistudent Anders Brennhagen med på laget. Sammen måtte de prøve og feile for å finne en løsning.

– Da testa vi ut masse forskjellige løsningsmidler, både syrer og baser, og sjekket hva som fungerte best. Og da fant vi ut at ved å bruke veldig sterk baseløsning (…), klarte vi å få en veldig glatt overflate, forklarer Brennhagen.

Den glatte overflaten gjør det vanskelig for ferrofluidet å feste seg til glasset. Dermed kan fluidet skvulpe fra figur til figur uten å etterlate seg spor.

Er du interessert i forskningsnyheter om realfag og teknologi: Følg Titan.uio.no på Facebook eller abonner på nyhetsbrevet vårt

Avslører alt

I første omgang har målet med prosjektet vært egen læring. Sørensen og Brennhagen er enige om at de allerede har lært mye.

– Vi prøver å dele alt vi lærer, sånn at folk kan gjenskape det, sier Sørensen.

Applied Procrastination
Denne skjermen skal bli større og bedre enn den forrige. Hver sirkel er en elektromagnet som utgjør en av skjermens piksler. Foto: Veronica Danielsen/UiO Bruk bildet.

Første video ligger nå ute på den rykende fersk YouTube-kanalen Applied Procrastination. Du kan e den nederst i artikkelen. Her forklares prosjektets utvikling i startfasen. Målet er å gjøre det mulig for andre å gjenskape prosjektet. I kommentarfeltet roses videoen av den verdenskjente YouTube-kanalen Applied Science. Videoer som deles her, får gjerne flere millioner treff. Brennhagen tror likevel ikke skjermen kommer til å masseproduseres med det første.

– Med en sånn skjerm er det jo veldig få piksler, veldig dyrt og veldig upraktisk i forhold til veldig mange andre ting.

Men teknologien kan bli nyttig i andre former. Å kunne kontrollere ferrofluid er blant annet praktisk i verdensrommet. Der vil vanlige væsker virre rundt i vilden sky. Mens kontrollert ferrofluid kan brukes til å frakte stoffer fra ett sted til et annet. På den måten kan mekaniske systemer erstattes med elektriske. Da kreves det mindre vedlikehold.

Karl Yngve Lervåg
Forsker Karl Yngve Lervåg ser muligheter for ferrofluid. Foto: Privat

En annen mulighet er å lage selvgående kjølesystemer. Det mener forsker Karl Yngve Lervåg på SINTEF. Der har han forsket på hvordan nano- og ferrofluider kan brukes til å transportere varme. Han er begeistret for prosjektet til UiO-studentene.

– Det er flott å se at de både jobber med eksotiske ting som ferrofluider og at de tar seg tid og engasjement til å dele det de gjør via videoer.

Selv har Lervåg foreløpig måttet legge ferro-forskningen på hylla. Ferrofluid er for dyrt. Det gjør at industrien ikke tør å investere i videre forskning.

Prosjektet er åpent for alle

Prosjektet er ikke over ennå. Den første skjermen på 10x10 cm er tatt fra hverandre. Delene skal brukes til å lage en ny og større skjerm. Derfor ønskes stadig flere hender.

– Det er et åpent prosjekt, så vi tar gjerne imot flere folk, sier Sørensen.

Han forteller at det har vært vanskelig å rekruttere deltakere. Noen er redde for å binde seg. Andre er redde for at det blir for vanskelig. Men Sørensen ønsker alle velkommen uansett kunnskapsnivå. Man er også velkommen til bare å stikke innom en gang eller to.

– Og så går det fint an å bli med og få masse ansvar hvis man har lyst til det.

Interesserte kan kontakte Simen E. Sørensen på Facebook eller via Applied Procrastinations offisielle kanaler på Twitter, Youtube eller Instagram.

Og her kan du se den første videoen:

Les om flere kreative studenter på Titan.uio.no:

Kommentarer

taggemønset?

Hei, flott video. Hvordan fikk dere til taggene på ferro-fluid dråpene?
hilsen Hanne

Hei, takk for spørsmålet. Jeg har sendt det videre til studentene.

Vennlig hilsen
Wenche Willoch
redaktør

Simen Sørensen

Hei,
Taggene danner seg av seg selv når jernpartiklene i ferrofluiden naturlig trekkes mot feltlinjene til elektromagnetene på samme måte som en kompassnål legger seg langs med jordas magnetfelt.

Mvh.
Simen fra Applied Procrastination

Les også