• Nowe badania szczegółowo opisują pierwszą w historii konwersję materiału niemagnetycznego w magnes trwały przy użyciu elektryczności.
• badacze poszukują tańszych, dostępnych w większej ilości materiałów magnetycznych do zastosowania w panelach słonecznych.
• Elektryczność i elektrolity skutecznie zmieniają skład chemiczny powierzchni siarczku żelaza.

Siarczek żelaza , lepiej znany jako piryt lub złoto głupców, może zyskać nowe życie po tym, jak naukowcy zamienili je w magnes za pomocą obróbki elektrycznej. Fizycy i inżynierowie chemicy z University of Minnesota, a także inni, współpracowali przy nowych badaniach, które, jak twierdzą, wskazują drogę w kierunku nowego rodzaju materiału paneli słonecznych wykonanego z obfitej, taniej siarki.

University of Minnesota wyjaśnia w oświadczeniu:

„W badaniu naukowcy zastosowali technikę zwaną bramkowaniem elektrolitu. Wzięli niemagnetyczny materiał siarczku żelaza i umieścili go w urządzeniu stykającym się z roztworem jonowym lub elektrolitem, porównywalnym do Gatorade. Następnie zastosowali zaledwie 1 V (mniejsze napięcie niż w przypadku baterii domowej), przeniesione dodatnio naładowane cząsteczki do interfejsu między elektrolitem a siarczkiem żelaza i wywołane magnetyzmem. ”

Fajne jest to, jak t sama jego reakcja naśladuje magnetyzm. Siarczek żelaza jest dotykany do roztworu jonowego, a następnie delikatnie naelektryzowany, a w następnej reakcji dodatnio naładowane (i magnetycznie żywotne) cząsteczki gromadzą się na zelektryfikowanej powierzchni elektrolitu.

Ogólnie przypomina to użycie procesu elektromagnetycznego, ale w tym przypadku zmiana jest trwała i nie wymaga dalszego prądu. Naukowcy twierdzą, że ich odkrycia są pierwszym przypadkiem, gdy elektryczność wywołała trwałą zmianę w magnetyzmie. Główny badacz Chris Leighton wyjaśnia:

„Podając napięcie, w zasadzie wlewamy elektrony do materiału. Okazuje się, że jeśli uzyskasz wystarczająco wysokie stężenia elektrony, materiał chce spontanicznie stać się ferromagnetykiem, co mogliśmy zrozumieć dzięki teorii. Ma to duży potencjał. Po zrobieniu tego z siarczkiem żelaza, myślimy, że możemy to zrobić również z innymi materiałami. „

📩 Spraw, aby Twoja skrzynka odbiorcza była bardziej niesamowita.

Eksperyment został przeprowadzony przez grupę badawczą, której dwa szerokie zainteresowania przecięły się w jednym krytycznym punkcie. Chcą ulepszyć technologię fotowoltaicznych ogniw słonecznych poprzez poszerzenie liczby niedrogich materiałów i technologii kandydatów, a także badają proces wywoływania długotrwałego magnetyzmu w (do tej pory) materiałach z przynajmniej pewnym magnetyzmem. To pole nazywa się magnetoioniką – magneto dla magnesów i joniczne dla sposobu, w jaki musimy przestawić jony, aby wytworzyć magnetyzm.

Uważni obserwatorzy mogą się zastanawiać, dlaczego związek żelaza nie jest magnetyczny, skoro żelazo jest jednym z najbardziej magnetycznych pierwiastków. Powszechny magnetyzm jest nawet skrócony z ferromagnetyzmu, odnosząc się konkretnie do żelaza. Ale kiedy dodasz inne pierwiastki, w tym przypadku siarkę, efekt jest zmniejszony lub całkowicie wygaszony. W rzeczywistości chemia University of Minnesota Dział wyjaśnia to pięknie wraz z instrukcjami dotyczącymi przekształcania żelaza w siarczek żelaza:

„Przed reakcją probówka będzie silnie przyciągana do pola magnetycznego ze względu na ferromagnetyzm pierwiastkowego żelaza. Zakładając, że po reakcji całkowicie zużyjesz żelazo, jedyne przyciąganie magnetyczne może pochodzić z paramagnetycznego przyciągania żelaza (II) jako części związku. Żelazo (II) jest jonem d6, który w zależności od stanu spinu (wysoki lub niski) będzie miał pięć lub jeden niesparowany elektron. Niezależnie od stanu spinu, paramagnetyzm jest siłą znacznie słabszą niż ferromagnetyzm, więc będzie znacznie mniejsze przyciąganie probówki do pola magnetycznego. ”

W przeszłości jedynym sposobem na odwrócenie redukcji magnetyzmu z czystego żelaza do siarczku żelaza byłoby oddzielenie pierwiastków. Teraz możesz zamiast tego zanurzyć go w naelektryzowanej wannie Gatorade. (Preferowany smak? Icy Charge.)