• Ny forskning beskriver den første konverteringen av et ikke-magnetisk materiale til en permanent magnet ved hjelp av elektrisitet.
• The forskere søker billigere, rikeligere magnetiske materialer å bruke i solcellepaneler.
• Elektrisitet og elektrolytter omorganiserer effektivt overflatekjemien til jernsulfidet.

Jernsulfid , bedre kjent som pyritt eller tullgull, kunne få en ny leiekontrakt på det høye livet etter at forskere gjorde det til en magnet ved hjelp av elektrisk behandling. Fysikere og kjemiske ingeniører fra University of Minnesota og flere samarbeidet om den nye forskningen, som de sier viser veien mot en ny type solcellepanelmateriale laget av rikelig, billig svovel.

University of Minnesota forklarer i en uttalelse:

«I studien brukte forskerne en teknikk som kalles elektrolyttgating. De tok det ikke-magnetiske jernsulfidmaterialet og la det i en enhet i kontakt med en ionisk løsning, eller elektrolytt, sammenlignbar med Gatorade. De påførte deretter så lite som 1 volt (mindre spenning enn et husholdningsbatteri), flyttet positivt ladede molekyler til grensesnittet mellom elektrolytten og jernsulfidet, og induserte magnetisme. ”

Det som er pent er hvordan t hans reaksjon etterligner magnetisme. Jernsulfidet blir berørt til den ioniske løsningen og deretter elektrifisert forsiktig, og i den påfølgende reaksjonen samles de positivt ladede (og magnetisk levedyktige) molekylene langs den elektrifiserte elektrolyttoverflaten.

Samlet sett er det som å bruke en elektromagnetisk prosess, men i dette tilfellet er endringen permanent og krever ikke ytterligere strøm. Forskerne sier at deres funn er første gang elektrisitet har indusert en permanent endring i magnetisme. Lederforsker Chris Leighton forklarer:

«Ved å påføre spenningen heller vi i hovedsak elektroner i materialet. Det viser seg at hvis du får høye nok konsentrasjoner av elektroner, vil materialet spontant bli ferromagnetisk, noe vi kunne forstå med teorien. Dette har mye potensiale. Etter å ha gjort det med jernsulfid, antar vi at vi også kan gjøre det med andre materialer. «

📩 Gjør innboksen din mer fantastisk.

Eksperimentet resulterte fra en forskergruppe hvis to brede interesser krysset på ett kritisk punkt. De ønsker å forbedre solcelleteknologi ved å utvide antallet billige materialer og teknologier, og de forsker også på prosessen med å indusere lengre varig magnetisme i (til nå) materialer med i det minste litt magnetisme til å begynne med. Det feltet kalles magnetoionics — magneto for magneter og ionics for måten vi må omorganisere ionene for å skape magnetisme.

Keen-eyed observatører kan lure på hvorfor en jernforbindelse ikke er magnetisk til å begynne med, siden jern er et av de mest magnetiske elementene. Vanlig magnetisme er til og med forkortet fra ferromagnetisme, og refererer spesifikt til jern. Men når du legger til andre elementer, i dette tilfellet svovel, blir effekten redusert eller slukket helt. Faktisk er University of Minnesota kjemi avdelingen forklarer det vakkert sammen med instruksjoner for å gjøre jern til jernsulfid:

«Før reaksjonen vil reagensrøret bli sterkt tiltrukket av et magnetfelt på grunn av ferromagnetisme av elementært jern. Etter reaksjonen, forutsatt at du bruker opp jernet helt, kan den eneste magnetiske tiltrekningen komme fra den paramagnetiske tiltrekningen til jernet (II) som en del av forbindelsen. Jern (II) er et d6-ion, som, avhengig av spinntilstanden (høy spinn eller lav spinn), vil ha fem eller en uparret elektron. Uansett spinntilstand er paramagnetisme en mye svakere kraft enn ferromagnetisme, og det vil derfor være en mye mindre tiltrekning av reagensrøret til et magnetfelt. ”

Tidligere ville den eneste måten å reversere reduksjonen i magnetisme fra rent jern til jernsulfid være å skille elementene. Nå kan du kanskje dykke den i et elektrifisert Gatorade-bad i stedet. (Foretrukket smak? Icy Charge.)