• Une nouvelle recherche détaille la toute première conversion d’un matériau non magnétique en un aimant permanent utilisant l’électricité.
• Le les chercheurs recherchent des matériaux magnétiques moins chers et plus abondants à utiliser dans les panneaux solaires.
• L’électricité et les électrolytes réorganisent efficacement la chimie de surface du sulfure de fer.

Sulfure de fer , mieux connu sous le nom de pyrite ou d’or du fou, pourrait avoir une nouvelle vie après que les chercheurs l’aient transformé en un aimant en utilisant un traitement électrique. Des physiciens et des ingénieurs chimistes de l’Université du Minnesota et d’autres ont collaboré à la nouvelle recherche, qui, selon eux, ouvre la voie à un nouveau type de matériau de panneau solaire fabriqué à partir de soufre abondant et à faible coût.

L’université du Minnesota explique dans un communiqué:

« Dans l’étude, les chercheurs ont utilisé une technique appelée électrolyte gating. Ils ont pris le matériau sulfure de fer non magnétique et l’ont mis dans un appareil en contact avec une solution ionique, ou électrolyte, comparable à Gatorade. Ils ont ensuite appliqué aussi peu que 1 volt (moins de tension qu’une batterie domestique), déplacé des molécules chargées positivement vers l’interface entre l’électrolyte et le sulfure de fer, et un magnétisme induit. »

Ce qui est bien, c’est comment t sa réaction elle-même imite le magnétisme. Le sulfure de fer est mis en contact avec la solution ionique, puis électrifié doucement, et dans la réaction qui s’ensuit, les molécules chargées positivement (et magnétiquement viables) se rassemblent le long de la surface de l’électrolyte électrifié.

Dans l’ensemble, c’est un peu comme utiliser un processus électromagnétique, mais dans ce cas, le changement est permanent et ne nécessite pas de courant supplémentaire. Les chercheurs affirment que leurs découvertes sont la première fois que l’électricité induit un changement permanent du magnétisme. Le chercheur principal Chris Leighton explique:

« En appliquant la tension, nous versons essentiellement des électrons dans le matériau. Il s’avère que si vous obtenez des concentrations suffisamment élevées de électrons, le matériau veut devenir spontanément ferromagnétique, ce que nous avons pu comprendre avec la théorie. Cela a beaucoup de potentiel. Après l’avoir fait avec du sulfure de fer, nous supposons que nous pouvons le faire avec d’autres matériaux. « 

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L’expérience est le résultat d’un groupe de recherche dont les deux grands intérêts se sont croisés en un point critique. Ils veulent améliorer la technologie des cellules solaires photovoltaïques en élargissant le nombre de matériaux et de technologies candidats à faible coût, et ils recherchent également le processus d’induction d’un magnétisme plus durable dans (jusqu’à présent) des matériaux avec au moins un certain magnétisme au départ. Ce champ est appelé magnétoionique – magnéto pour les aimants et ionique pour la manière dont nous devons réorganiser les ions afin de créer du magnétisme.

Les observateurs attentifs peuvent se demander pourquoi un composé de fer n’est pas magnétique au départ, car le fer est l’un des éléments les plus magnétiques. Le magnétisme commun est même raccourci du ferromagnétisme, se référant spécifiquement au fer. Mais lorsque vous ajoutez d’autres éléments, dans ce cas le soufre, l’effet est diminué ou complètement éteint. En fait, la chimie de l’Université du Minnesota le département l’explique magnifiquement avec des instructions pour transformer le fer en sulfure de fer:

« Avant la réaction, le tube à essai sera fortement attiré par un champ magnétique en raison du ferromagnétisme du fer élémentaire. Après la réaction, en supposant que vous épuisiez complètement le fer, la seule attraction magnétique peut provenir de l’attraction paramagnétique du fer (II) dans le cadre du composé. Le fer (II) est un ion d6 qui, en fonction de l’état de spin (spin élevé ou spin bas), aura cinq ou un électrons non appariés. Quel que soit l’état de spin, le paramagnétisme est une force beaucoup plus faible que le ferromagnétisme et il y aura donc une attraction beaucoup plus petite du tube à essai vers un champ magnétique. »

Dans le passé, la seule façon d’inverser la réduction du magnétisme du fer pur au sulfure de fer était de séparer les éléments. Maintenant, vous pouvez le tremper dans un bain Gatorade électrifié à la place. (Saveur préférée? Icy Charge.)