Los científicos han hecho un gran avance en la búsqueda de un nuevo imán permanente sostenible.
La mayoría de los imanes permanentes están hechos de aleaciones de metales de tierras raras, pero la extracción y el procesamiento de estos materiales produce subproductos tóxicos, lo que lleva a desafíos ecológicos en torno a minas y refinerías de tierras raras. Al mismo tiempo, demanda de imanes permanentesestá aumentando ya que son un componente común en las energías renovables, la electrónica de consumo y los vehículos eléctricos.
Un equipo de científicos, dirigido por la Universidad de Leeds, ha hecho un gran avance en un nuevo material avanzado que eventualmente puede reemplazar a los imanes permanentes basados en tierras raras. Los investigadores han desarrollado una película híbrida a partir de una capa delgada de cobalto, quees naturalmente magnético, cubierto con moléculas de buckminsterfullereno, una forma de carbono.
La presencia del carbono aumentó drásticamente el producto de energía magnética del cobalto, una medida de la fuerza de un imán, cinco veces a bajas temperaturas.
Los hallazgos han sido publicados en Revisión física B , producido por la American Physical Society.
El equipo de investigación observó el aumento de la fuerza magnética a menos 195 grados centígrados, pero esperan que al manipular químicamente las moléculas de carbono, puedan obtener el mismo efecto a temperatura ambiente.
El Dr. Tim Moorsom, co-investigador principal de la Escuela de Física y Astronomía de Leeds, dijo: "Esta es la primera indicación que he visto de que un imán libre de tierras raras podría compararse con algo como el samario cobalto, un raro-imán permanente a base de tierra.
"Si bien hasta ahora solo hemos visto este efecto a bajas temperaturas, espero que un material magnético híbrido similar a este algún día reemplace los imanes permanentes de tierras raras, ayudando a mitigar el daño ambiental que causan".
Aunque el carbono no es magnético, la forma en que las moléculas se unen a la superficie de cobalto provoca un efecto de fijación magnética, que evita que el magnetismo en el cobalto cambie de dirección, incluso en campos opuestos fuertes. Esta interacción de la superficie es la clave para un nivel inusualmente altoenergía magnética del material híbrido.
Si bien puede pasar mucho tiempo antes de que los imanes híbridos estén listos para usarse en turbinas eólicas o automóviles eléctricos, hay otras aplicaciones que están más cerca.
El Dr. Oscar Céspedes, co-investigador principal, que también está en Leeds, dijo: "Aunque las aplicaciones a temperatura ambiente en magnetismo permanente a granel pueden estar muy lejos, el uso del acoplamiento molecular para ajustar las propiedades magnéticas de las películas delgadas, por ejemploen memorias magnéticas, es una perspectiva tentadora que está al alcance de la mano ".
La investigación fue financiada por el Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Físicas, el proyecto de Infraestructura de Investigación Europea Horizon 2020 OpenDreamKit, la Universidad de Taibah y el Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Leeds . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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