• Nový výzkum podrobně popisuje vůbec první přeměnu nemagnetického materiálu na permanentní magnet pomocí elektřiny.
• vědci hledají levnější a hojnější magnetické materiály pro použití v solárních panelech.
• Elektřina a elektrolyty účinně mění uspořádání povrchové chemie sulfidu železa.

Sulfid železa , lépe známý jako pyrit nebo bláznivé zlato, mohl mít nový vliv na vysokou životnost poté, co ji vědci pomocí elektrického ošetření změnili na magnet. Fyzici a chemičtí inženýři z University of Minnesota a další spolupracovali na novém výzkumu, který podle nich ukazuje cestu k novému druhu materiálu solárních panelů vyrobenému z bohaté a levné síry.

University of Minnesota vysvětluje ve svém prohlášení:

„Ve studii vědci použili techniku zvanou elektrolytové hradlování. Vzali nemagnetický materiál na bázi sulfidu železa a vložili jej do zařízení, které je v kontaktu s iontovým roztokem nebo elektrolytem, srovnatelným s Gatorade. Poté aplikovali jen 1 volt (menší napětí než baterie v domácnosti), přenesl kladně nabité molekuly na rozhraní mezi elektrolytem a sulfidem železa a vyvolal magnetismus. “

Co je úhledné, jak t jeho reakce sama napodobuje magnetismus. Sulfid železa se dotýká iontového roztoku a poté se jemně elektrifikuje a v následující reakci se kladně nabité (a magneticky životaschopné) molekuly shromažďují podél povrchu elektrifikovaného elektrolytu.

Celkově je to jako používat elektromagnetický proces, ale v tomto případě je změna trvalá a nevyžaduje další proud. Vědci tvrdí, že jejich zjištění jsou poprvé, kdy elektřina vyvolala trvalou změnu magnetismu. Vedoucí výzkumník Chris Leighton vysvětluje:

„Aplikováním napětí v podstatě nalijeme elektrony do materiálu. Ukázalo se, že pokud získáte dostatečně vysoké koncentrace elektrony, materiál se chce spontánně stát feromagnetickým, čemuž jsme byli teoreticky schopni porozumět. Má to velký potenciál. Když to uděláme se sirníkem železným, hádáme, že to dokážeme také s jinými materiály. „

📩 Udělejte svou doručenou poštu úžasnější.

Experiment byl výsledkem výzkumné skupiny, jejíž dva široké zájmy se protínaly v jednom kritickém bodě. Chtějí zdokonalit technologii fotovoltaických solárních článků rozšířením počtu levných materiálů a technologií a také zkoumají proces indukování dlouhodobějšího magnetismu v (dosud) materiálech s minimálním magnetismem. Toto pole se nazývá magnetoionika – magneto pro magnety a ionty pro způsob, jakým musíme změnit uspořádání iontů, abychom vytvořili magnetismus.

Pozorovatelé s pokřivenýma očima se možná začudují, proč sloučenina železa není na první pohled magnetická, protože železo je jedním z nejmagnetičtějších prvků. Běžný magnetismus je dokonce zkrácen z feromagnetismu, konkrétně se jedná o železo. Když ale přidáte další prvky, v tomto případě síru, účinek se sníží nebo úplně zhasne. Chemie na univerzitě v Minnesotě oddělení to krásně vysvětluje spolu s pokyny pro přeměnu železa na sirník železný:

„Před reakcí bude zkumavka silně přitahována magnetickým polem kvůli feromagnetismus elementárního železa. Po reakci, za předpokladu, že železo úplně vyčerpáte, může jediná magnetická přitažlivost pocházet z paramagnetické přitažlivosti železa (II) jako součásti sloučeniny. Železo (II) je iont d6, který bude mít v závislosti na stavu rotace (vysoký spin nebo nízký spin) pět nebo jeden nepárový elektron. Bez ohledu na stav odstřeďování je paramagnetismus mnohem slabší silou než feromagnetismus, a bude tedy mnohem menší přitažlivost zkumavky k magnetickému poli. “

V minulosti by jediným způsobem, jak zvrátit snížení magnetismu z čistého železa na sulfid železa, bylo oddělení prvků. Místo toho to můžete namočit v elektrifikované vaně Gatorade. (Preferovaná příchuť? Icy Charge.)