Magnetische Flüssigkeiten haben die Eigenart, bereits durch moderate Magnetfelder angezogen zu werden und ihre Stoffeigenschaften zu verändern. Zum Beispiel lässt sich die Viskosität durch Magnetfelder derart beeinflussen, dass die Flüssigkeiten per Knopfdruck „hart wie Stein“ werden. Die magnetischen Flüssigkeiten erhalten ihre Eigenschaften F mittels fein verteilter Magnetpartikel in der Größenordnung weniger Nano- bis Mikrometer. Magnetische Flüssigkeiten zeigen unter magnetfeldfreien Bedingungen selbst keine magnetischen Eigenschaften (Paramagnetismus). Erst durch das Aufprägen eines äußeren Magnetfeldes werden die Magnetpartikel „aktiviert“ und zu Wechselwirkungen untereinander angeregt. Diese können sich zum Beispiel in Form länglicher, reversibler Kettenbildung äußern und zu erheblichen Eigenschaftsänderungen führen.
Im Mittelpunkt des Interesses steht bei diesem Forschungsprojekt vor allem der Einfluss äußerer Magnetfelder auf die Wärmeleitfähigkeit. Aufgrund der Wechselwirkung der magnetischen Partikel mit dem Magnetfeld und untereinander unter Magnetfeldeinfluss wird auch der Wärmetransport durch Wärmeleitung in magnetischen Flüssigkeiten beeinflusst. Es zeigt sich, dass parallel zum Magnetfeld, und somit parallel zur Haupt-Wechselwirkungsrichtung, die Wärmeleitfähigkeit in magnetischen Flüssigkeiten erhöht und senkrecht dazu verringert wird. Ziel dieses Mikrogravitationsexperiments ist dabei die Validierung der entwickelten Messeinrichtung. Die Notwendigkeit hierfür ergibt sich aus zwei physikalischen Gründen. Erstens tritt bei allen thermophysikalischen Flüssigkeitsexperimenten die Gefahr der Überlagerung der reinen Wärmeleitung durch Konvektionsströme zu Tage. Und zweitens ergibt sich ausschließlich bei magnetischen Flüssigkeiten das Problem der sog. thermomagnetischen Konvektion, welche bei der Überlagerung eines Temperaturgradienten und eines Magnetfeldes angefacht werden kann.
Die Ergebnisse dieses Forschungsprojekts sind für technische Anwendungen relevant, weil magnetische Flüssigkeiten bereits heute in großem Maßstab in Lautsprechern als Kühlflüssigkeiten eingesetzt werden und die Kenntnis der Beeinflussung der Wärmeleitfähigkeit durch Magnetfelder dabei von grundlegendem Interesse ist. Die Nachfrage nach verbesserten Kühlflüssigkeiten zeigt zudem für die Zukunft ein großes Potential für die Verwendung von Nanoflüssigkeiten als Kühlmedien.