• Ny forskning beskriver den første konvertering af et ikke-magnetisk materiale til en permanent magnet ved hjælp af elektricitet.
• forskere søger billigere, mere rigelige magnetiske materialer til brug i solpaneler.
• Elektricitet og elektrolytter omorganiserer effektivt overflades kemien af jernsulfidet.

Jernsulfid , bedre kendt som pyrit eller fjols guld, kunne få en ny lejekontrakt på det høje liv, efter at forskere gjorde det til en magnet ved hjælp af en elektrisk behandling. Fysikere og kemiingeniører fra University of Minnesota og flere samarbejdede om den nye forskning, som de siger peger vejen mod en ny slags solpanelmateriale fremstillet af rigeligt, billig svovl.

University of Minnesota forklarer i en erklæring:

“I undersøgelsen brugte forskerne en teknik kaldet elektrolytgating. De tog det ikke-magnetiske jernsulfidmateriale og satte det i en enhed i kontakt med en ionisk opløsning eller elektrolyt, der kan sammenlignes med Gatorade. De anvendte derefter så lidt som 1 volt (mindre spænding end et husholdningsbatteri), flyttede positivt ladede molekyler til grænsefladen mellem elektrolytten og jernsulfidet og inducerede magnetisme. ”

Hvad der er pænt er, hvordan t hans reaktion efterligner magnetisme. Jernsulfidet berøres til den ioniske opløsning og derefter elektrificeres forsigtigt, og i den efterfølgende reaktion samles de positivt ladede (og magnetisk levedygtige) molekyler langs den elektrificerede elektrolytoverflade.

Samlet set er det som at bruge en elektromagnetisk proces, men i dette tilfælde er ændringen permanent og kræver ikke yderligere strøm. Forskerne siger, at deres fund er første gang, at elektricitet har induceret en permanent ændring i magnetisme. Leadforsker Chris Leighton forklarer:

“Ved at anvende spændingen hælder vi i det væsentlige elektroner i materialet. Det viser sig, at hvis du får høje nok koncentrationer af elektroner, materialet vil spontant blive ferromagnetisk, hvilket vi var i stand til at forstå med teorien. Dette har masser af potentiale. Efter at have gjort det med jernsulfid, gætter vi på, at vi også kan gøre det med andre materialer. “

📩 Gør din indbakke mere fantastisk.

Eksperimentet stammer fra en forskningsgruppe, hvis to brede interesser krydses på et kritisk punkt. De ønsker at forbedre solcelleteknologi ved at udvide antallet af billige kandidatmaterialer og -teknologier, og de undersøger også processen med at inducere længerevarende magnetisme i (indtil nu) materialer med i det mindste noget magnetisme til at begynde med. Dette felt kaldes magnetoionik – magneto til magneter og ionik for den måde, vi skal omarrangere ionerne for at skabe magnetisme.

Keen-eyed observatører undrer sig måske over, hvorfor en jernforbindelse ikke er magnetisk til at begynde med, da jern er et af de mest magnetiske elementer. Almindelig magnetisme er endda forkortet fra ferromagnetisme, idet der specifikt henvises til jern. Men når du tilføjer andre elementer, i dette tilfælde svovl, mindskes eller slukkes effekten fuldstændigt. Faktisk er University of Minnesota kemi afdelingen forklarer det smukt sammen med instruktioner til omdannelse af jern til jernsulfid:

“Før reaktionen vil reagensglasset stærkt blive tiltrukket af et magnetfelt på grund af ferromagnetisme af elementært jern. Efter reaktionen, forudsat at du bruger helt jernet op, kan den eneste magnetiske tiltrækning komme fra jernets paramagnetiske tiltrækning (II) som en del af forbindelsen. Jern (II) er en d6-ion, som afhængigt af centrifugeringstilstanden (høj spin eller lav spin) vil have fem eller en uparret elektron. Uanset spin-tilstand er paramagnetisme en meget svagere kraft end ferromagnetisme, og så vil der være en meget mindre tiltrækning af reagensglas til et magnetfelt. ”

Tidligere var den eneste måde at vende reduktionen i magnetisme fra rent jern til jernsulfid på at adskille elementerne. Nu kan du måske dykke det ned i et elektrificeret Gatorade-bad i stedet. (Foretrukken smag? Icy Charge.)