Czy wiecie, że....? Czyli od Messerschmitta do czajnika

Magnetyt to pospolity tlenek żelaza, który charakteryzuje się naturalnymi i silnymi właściwościami ferromagnetycznymi, czyli jest przyciągany przez magnes, a niektóre jego odmiany same zachowują się jak magnes. To pierwszy minerał o właściwościach magnetycznych odkryty przez człowieka.


Pod koniec XVIII wieku szwedzki chemik Torbern Bergman wykazał wyższość stali nad magnetytem, która gromadziła dwukrotnie więcej energii magnetycznej. Ówcześnie nie wzbudziło to wielkiego zainteresowania, ale nadało kierunek kolejnym badaniom.

W latach 30tych XX wieku japońscy naukowcy opracowali stop żelaza z niklem, kobaltem i glinem o nazwie Alnico, który dał początek współczesnym magnesom. Tak powstały stopy anizotropowe o uporządkowanej strukturze, jak wytrzymały, tani ferryt oraz znacznie droższe i silniejsze magnesy neodymowe.

Już w XIX wieku prowadzono badania nad wpływem pola magnetycznego na zmianę struktury cieczy. Jako pierwszy patent na magnetyczną obróbkę wody otrzymał w 1890 roku France Cabell, który wykazał naukowo jej zmiany pod wpływem pola magnetycznego. Magnetyzery do wody - w przeciwieństwie do aktywatorów paliwa - nie cieszyły się jednak popularnością aż do początku lat 80tych XX wieku.

Pierwszy na świecie patent na magnetyzer do uzdatniania wody i zapobiegania osadzaniu się kamienia kotłowego zgłoszono w Belgii w 1945 roku. Belgijski inżynier Théophile Vermeiren stworzył go w celu ochrony instalacji przemysłowych oraz kotłów parowych, a jego urządzenia były produkowane pod marką CEPI.

W roku 1958 w Stanach Zjednoczonych firma Packard Water Conditioners Inc. uzyskała patent na popularne w tamtych czasach przemysłowe urządzenia do magnetycznego uzdatniania wody. Miały one formę opasek zakładanych na rury i funkcjonowały pod nazwą Packard Water Systems.

Nieco inaczej kształtowała się historia magnetyzerów samochodowych, czyli tzw. aktywatorów samochodowych. Bez wątpienia ogromny wkład miało odkrycie przez Johannesa Diderika van der Waalsa sił przyciągania (jak i odpychania) elektrostatycznego między neutralnymi cząsteczkami lub atomami.

Johannes Diderik van der Waals był holenderskim fizykiem, profesorem Uniwersytetu w Amsterdamie. Urodził się 23 listopada 1837 roku. Studiował w latach 18621865, ukończył matematykę i fizykę. W 1866 roku został dyrektorem szkoły średniej w Hadze, a w 1873 roku uzyskał tytuł doktora.

Zajmował się badaniami teoretycznymi w dziedzinie termodynamiki, dał podstawy teorii kinetycznej cieczy, uwzględniając przy tym oddziaływania międzycząsteczkowe, zagadnienia równania stanu gazów i cieczy rzeczywistych. Odkrył m.in., że wodór ma struktury, które w połączeniu z węglem tworzą specyficzne związki, generujące siły przyciągania. Siły te, pobudzane polem magnetycznym, rozpraszają się i powodują łączenie cząsteczek węglowodorowych z tlenem, co w rezultacie może prowadzić do wzrostu wydajności procesu spalania.

W 1910 roku otrzymał on za swoje odkrycia Nagrodę Nobla. Zmarł w wieku 86 lat. Mimo iż odkrycie sił interakcji międzycząsteczkowych paliw przez van der Waalsa zrewolucjonizowało naukę i podejście do paliw, to na praktyczne zastosowanie tego odkrycia trzeba było jeszcze poczekać.

Doniesienia głoszą, iż dopiero w latach 40tych, a dokładnie podczas II wojny światowej, odkryciem van der Waalsa i aktywatorami paliwa zainteresowali się niemieccy konstruktorzy firmy Messerschmitt – Flugzeugwerke, produkującej samoloty dla Luftwaffe. Co ciekawe, celem nie była oszczędność paliwa, a zmniejszenie toksyczności spalin i ilości wydzielanego czarnego dymu podczas lotu, aby zmniejszyć widoczność samolotów bojowych na niebie oraz utrudnić wrogowi działania defensywne.

W latach 19651971 japoński wynalazca Saburo Miyata Moriya, uznawany za pioniera magnetycznej obróbki paliw, opatentował szereg rozwiązań mających na celu - poprzez wpływ pola magnetycznego na cząsteczki węglowodorowe - poprawić wydajność silników i zmniejszyć zużycie paliwa.

Niewątpliwy wkład w historię aktywatorów paliwa mają również:

Roland Carpenter, który uzyskał liczne patenty dotyczące magnetycznej (dwubiegunowej) aktywacji paliwa. Jego metoda opierała się na układzie naprzemiennych pól magnetycznych, co miało na celu wymuszenie uporządkowania chaotycznych klastrów cząsteczek węglowodorów w paliwie przed ich dostarczeniem do komory silnika.

Peter Kulish - wynalazca z Kalifornii, który opracował system jednobiegunowy w celu zmiany ładunku cząsteczek, ich atomowego spinu oraz form izomerycznych wodoru.

Obecnie do łask wracają w szczególności magnetyzery do wody, ze względu na nieinwazyjną i ekologiczną możliwość walki z kamieniem kotłowym, niewymagającą zastosowania środków chemicznych i nakładów finansowych związanych z eksploatacją czy konserwacją magnetyzerów.