• Una nueva investigación detalla la primera conversión de un material no magnético en un imán permanente usando electricidad.
• El los investigadores buscan materiales magnéticos más baratos y más abundantes para usar en paneles solares.
• La electricidad y los electrolitos reorganizan eficazmente la química de la superficie del sulfuro de hierro.

Sulfuro de hierro , más conocido como pirita o oro de los tontos, podría tener una nueva oportunidad de vida después de que los investigadores lo convirtieron en un imán mediante un tratamiento eléctrico. Físicos e ingenieros químicos de la Universidad de Minnesota y más colaboraron en la nueva investigación, que según ellos señala el camino hacia un nuevo tipo de material de panel solar hecho de azufre abundante y de bajo costo.

La Universidad de Minnesota explica en una declaración:

«En el estudio, los investigadores utilizaron una técnica llamada activación de electrolitos. Tomaron el material de sulfuro de hierro no magnético y lo colocaron en un dispositivo en contacto con una solución iónica, o electrolito, comparable a Gatorade. Luego aplicaron tan solo 1 voltios (menos voltaje que una batería doméstica), movió moléculas cargadas positivamente a la interfaz entre el electrolito y el sulfuro de hierro, e indujo magnetismo ”.

Lo bueno es cómo su propia reacción imita el magnetismo. El sulfuro de hierro se toca con la solución iónica y luego se electrifica suavemente, y en la reacción subsiguiente, las moléculas cargadas positivamente (y magnéticamente viables) se juntan a lo largo de la superficie del electrolito electrificado.

En general, es como usar un proceso electromagnético, pero en este caso, el cambio es permanente y no requiere más corriente. Los investigadores dicen que sus hallazgos son la primera vez que la electricidad ha inducido un cambio permanente en el magnetismo. El investigador principal Chris Leighton explica:

«Al aplicar el voltaje, básicamente vertimos electrones en el material. Resulta que si se obtienen concentraciones suficientemente altas de electrones, el material quiere volverse ferromagnético espontáneamente, lo que pudimos entender con la teoría. Esto tiene mucho potencial. Habiéndolo hecho con sulfuro de hierro, suponemos que podemos hacerlo con otros materiales también «.

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El experimento fue el resultado de un grupo de investigación cuyos dos amplios intereses se cruzaban en un punto crítico. Quieren mejorar la tecnología de células solares fotovoltaicas ampliando el número de materiales y tecnologías candidatos de bajo costo, y también investigan el proceso de inducir un magnetismo más duradero en (hasta ahora) materiales con al menos algo de magnetismo para empezar. Ese campo se llama magnetoiónico: magneto para imanes e iónico por la forma en que debemos reorganizar los iones para crear magnetismo.

Los observadores perspicaces pueden preguntarse por qué un compuesto de hierro no es magnético para empezar, ya que el hierro es uno de los elementos más magnéticos. El magnetismo común se acorta incluso de ferromagnetismo, refiriéndose específicamente al hierro. Pero cuando se agregan otros elementos, en este caso azufre, el efecto disminuye o se extingue por completo. De hecho, la química de la Universidad de Minnesota El departamento lo explica maravillosamente junto con las instrucciones para convertir el hierro en sulfuro de hierro:

«Antes de la reacción, el tubo de ensayo se verá fuertemente atraído por un campo magnético debido a la ferromagnetismo del hierro elemental. Después de la reacción, suponiendo que se agote por completo el hierro, la única atracción magnética puede provenir de la atracción paramagnética del hierro (II) como parte del compuesto. El hierro (II) es un ion d6, que, dependiendo del estado de giro (giro alto o giro bajo), tendrá cinco o un electrones no apareados. Independientemente del estado de giro, el paramagnetismo es una fuerza mucho más débil que el ferromagnetismo, por lo que habrá una atracción mucho menor del tubo de ensayo a un campo magnético ”.

En el pasado, la única forma de revertir la reducción del magnetismo de hierro puro a sulfuro de hierro sería separar los elementos. Ahora, puedes sumergirlo en un baño Gatorade electrificado. (¿Sabor preferido? Icy Charge).