• Una nuova ricerca descrive in dettaglio la prima conversione in assoluto di un materiale non magnetico in un magnete permanente utilizzando l’elettricità.
• i ricercatori cercano materiali magnetici più economici e più abbondanti da utilizzare nei pannelli solari.
• L’elettricità e gli elettroliti riorganizzano in modo efficace la chimica superficiale del solfuro di ferro.

Solfuro di ferro , meglio conosciuto come pirite o oro degli sciocchi, potrebbe avere una nuova prospettiva di vita alta dopo che i ricercatori l’hanno trasformata in un magnete usando un trattamento elettrico. Fisici e ingegneri chimici dell’Università del Minnesota e altri hanno collaborato alla nuova ricerca, che secondo loro indica la strada verso un nuovo tipo di materiale per pannelli solari costituito da abbondante zolfo a basso costo.

L’Università del Minnesota spiega in una dichiarazione:

“Nello studio, i ricercatori hanno utilizzato una tecnica chiamata gating elettrolitico. Hanno preso il materiale di solfuro di ferro non magnetico e lo hanno messo in un dispositivo a contatto con una soluzione ionica, o elettrolita, paragonabile a Gatorade. Hanno quindi applicato solo 1 volt (meno voltaggio di una batteria domestica), ha spostato molecole caricate positivamente all’interfaccia tra l’elettrolita e il solfuro di ferro e ha indotto il magnetismo. “

Ciò che è chiaro è come t la sua stessa reazione imita il magnetismo. Il solfuro di ferro viene messo a contatto con la soluzione ionica e quindi delicatamente elettrificato, e nella reazione che segue, le molecole caricate positivamente (e magneticamente vitali) si raccolgono lungo la superficie elettrolitica elettrificata.

Nel complesso, è un po ‘come usare un processo elettromagnetico, ma in questo caso il cambiamento è permanente e non richiede ulteriore corrente. I ricercatori affermano che le loro scoperte sono la prima volta che l’elettricità ha indotto un cambiamento permanente nel magnetismo. Il ricercatore capo Chris Leighton spiega:

“Applicando la tensione, essenzialmente versiamo elettroni nel materiale. Si scopre che se si ottengono concentrazioni sufficientemente elevate di elettroni, il materiale vuole diventare spontaneamente ferromagnetico, che siamo stati in grado di capire con la teoria. Questo ha un grande potenziale. Avendolo fatto con il solfuro di ferro, immaginiamo di poterlo fare anche con altri materiali. “

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L’esperimento è il risultato di un gruppo di ricerca i cui due ampi interessi si sono incrociati in un punto critico. Vogliono migliorare la tecnologia delle celle solari fotovoltaiche ampliando il numero di materiali e tecnologie candidati a basso costo e ricercano anche il processo di induzione del magnetismo più duraturo in (fino ad ora) materiali con almeno un certo magnetismo per cominciare. Questo campo è chiamato magnetoionico: magneto per i magneti e ionico per il modo in cui dobbiamo riorganizzare gli ioni per creare il magnetismo.

Gli osservatori attenti potrebbero chiedersi perché un composto di ferro non sia magnetico per cominciare, dal momento che il ferro è uno degli elementi più magnetici. Il magnetismo comune è addirittura accorciato dal ferromagnetismo, riferito specificamente al ferro. Ma quando si aggiungono altri elementi, in questo caso lo zolfo, l’effetto si riduce o si spegne completamente. Infatti, la chimica dell’Università del Minnesota il dipartimento lo spiega magnificamente insieme alle istruzioni per trasformare il ferro in solfuro di ferro:

“Prima della reazione la provetta sarà fortemente attratta da un campo magnetico a causa del ferromagnetismo del ferro elementare. Dopo la reazione, supponendo che si utilizzi completamente il ferro, l’unica attrazione magnetica può provenire dall’attrazione paramagnetica del ferro (II) come parte del composto. Il ferro (II) è uno ione d6 che, a seconda dello stato di spin (spin alto o spin basso), avrà cinque o uno elettroni spaiati. Indipendentemente dallo stato di rotazione, il paramagnetismo è una forza molto più debole del ferromagnetismo e quindi ci sarà un’attrazione molto minore della provetta nei confronti di un campo magnetico. “

In passato, l’unico modo per invertire la riduzione del magnetismo da ferro puro a solfuro di ferro sarebbe stato quello di separare gli elementi. Ora, potresti invece immergerlo in un bagno Gatorade elettrificato. (Gusto preferito? Icy Charge.)