Cellule ferrofluide (2020)

## Sujet Proposé en Septembre 2019 :

On trouve sur Internet des vidéos https://www.youtube.com/watch?v=x8zEWJzglN0
d'un dispositif appelé parfois FerroCell qui permet d'imager de façon très belle des lignes autour d'un aimant.
L'idée de ce projet est d'abord de reproduire le phénomènre pusi de faire varier quelques paramètres accessibles pour élucider le mécanisme responsable de cet effet.

## Préparation / Recherche Bibliographique :

Attention : le ferrofluide tache ! Faire de petites surfaces au début.

Etude Internet : est ce que tout le monde utilise la même recette ?

Est ce que les plaques sont du verre ou du plastique ?

Effet de la longueur d'onde ? Que sont ces lignes ?

Effet de la direction de l'aimantation de l'aimant.

Role de l'éclairement. Faut il qu'il soit dans le plan de la plaque ?

## Compte-rendus Rapides :

**Visite du 17 septembre** : Après des recherches biblio, vous avez du ferrofluide (10ml) et du WD40 et un aimant.
Votre idée de motoriser l'aimant (X-Y avec deux moteurs de DVD ou un rotation avec un moteur rotatif.

(paramètre testable, temps de réponse du système)

   **15 octobre 2019 :** Après beaucoup de tentatives peu concluantes, nous avons enfin obtenu des résultats aujourd'hui. Nous avons utilisé une solution avec autant de ferrofluide que de WD40 ( lors des séances précédentes nous avions testés différentes concentrations qui marchaient moins bien que celle-ci).

Lors des séances précédentes, nous mettions une grosse quantité de la solution sur la plaque et on tapotait celle-ci en pensant enlever les bulles d'air alors que aujourd'hui nous avons laissé la plaque tomber en biais et nous avons déposé moins de solution que les fois précédentes.

Les autres semaines nous avions testé avec les plaques collées ou avec un espace entre celles-ci et les résultats obtenus avec les plaques collées furent plus intéressants.

Pour finir lors des séances précédentes nous ne nous étions pas interrogés sur la manière dont la lumière traversait la plaque et nous avons essayé de mettre la lumière dans une boîte uniquement aujourd'hui, nous avons également pu constater que les lignes de champ étaient plus visibles lorsque le fond de la boîte était foncée et que nous même étions plongés dans un environnement sombre. Pour finir nous avons essayé différents éclairages ( les lumières d'un téléphone ou des lampes de bureau ) et nous voyions mieux avec les lampes de téléphones que nous avons tenter de mettre au maximum en biais.(l'éclairage des lampes de bureau semblait trop intense pour percevoir au mieux les lignes)

Lors de la prochaine séance nous aimerions essayer d'éclairer la plaque avec des LED de couleurs pour voir l'influence de différentes longueurs d'ondes

Pour ce qui est de l'interprétation des lignes, nous avons observer qu'elles étaient différentes selon la forme de l'aimant ( voir vidéo ci-jointe)

https://drive.google.com/open?id=1355\_dTpMaHIgvY07QV7CFL1guCqXnLEi

lien vers la video[1]

**05 novembre 2019 :**
Après trois semaines de repos, notre plaque reste intacte, le vieillissement du mélange n'a aucun impact sur les observations. Nous avons regardé avec un microscope notre plaque et le mélange semble parfaitement homogène. De plus, l'utilisation d'un polariseur semble ne rien donner. Nous avons encore une fois vu l'importance de l'intensité de la lumière sur la plaque (il n'en faut pas trop mais il en faut quand même), la lumière délivrée d'une LED de téléphone nous a jusqu'à lors donné de meilleures résultats qu'avec des lampes avec ampoule classique. Nous avons testé d'éclairer la plaque avec différentes couleurs pour voir si la longueur d'onde pouvait avoir un quelconque impact sur les observations, sans résultats. Nous avons aussi remarqué qu'il ne fallait pas que la source lumineuse soit directement dirigée vers la plaque mais cette dernière doit subir un éclairage indirect.

Pour avancer dans nos démarches, nous pensons avoir besoin de ruban de LED pour avoir plusieurs sources lumineuses.

**12 novembre 2019 :**

Nous avons observé la plaque au microscope avec lumière polarisée analysée et non analysée sans aucun résultat donc il semble que le mélange soit homogène y compris soumis à un champ magnétique.

**26 novembre 2019 :**

Nous avons acheté deux bandes de 15 led de 50 cm chacune afin de multiplier les sources lumineuses et nous avons remarqué que le nombre de faisceaux qui apparaissaient sur la plaque était en fonction du nombre de sources lumineuses. Nous avons donc eu des résultats très satisfaisant comme en témoigne ces photos. On peut voir que les faisceaux sont directement issus des sources lumineuses, on peut se demander si les faisceaux sont vraiment une mise en évidence du champ magnétique de l'aimant.

voici la vidéo que nous avons prise qui nous montre le résultat d'une interraction

**7 janvier 2020 :**Après quelques recherches, il semblerait que les rayons lumineux formant des élipses qui suivraient le potentiel le plus bas du champ magnétique. Il semblerait aussi que la lumière de sortie aurait une fréquence différente de la fréquence de la lumière entrante. L'épaisseur de la couche entre les deux plaques déterminerait le décallage de la fréquence.

**21 janvier 2020 :** Après discussion et réflexion, nous aimerions avoir si possible deux plaques de verre de dimensions 25cm x 20cm x 3mm ainsi qu'un arduino pour mouvoir l'aimant et d'allumer différente led à différents moments. Nous aurions aussi besoin de 7 led supplémentaires.

**28 janvier 2020 :** Le projet final se dessine ! Finalement, il nous faudrait deux moteurs suplémentaires pas à pas ainsi que les 7 led et l'arduino, et pour finir les deux plaques de verre. Nous nous demandions par contre si on aurait assez de ferrofluide afin de réussir à avoir un résultat convenable (au cas de plusieurs tentatives) avec une plus grande plaque.