05/02/2014 - Nuevos imanes permanentes de fabricación química, más eficaces y baratos

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Imanes permanentes más eficaces y fabricados mediante métodos químicos, con materiales más baratos, sencillos y accesibles que los que se utilizan en la actualidad. Este es el hallazgo conseguido por investigadores del Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón (centro mixto CSIC-Universidad de Zaragoza) y del Instituto de Ciencia Molecular de la Universidad de Valencia y que abre una nueva y prometedora vía para el desarrollo y optimización de imanes permanentes. El trabajo acaba de ser publicado en el último número de la prestigiosa revista Chemistry A: European Journal, que lo destaca en su portada.

Este logro es precisamente uno de los objetivos a los que se enfrentan hoy en día los científicos europeos para poder atender la demanda creciente de imanes utilizados en la vida diaria de la sociedad, con aplicaciones tecnológicas variadas y de enorme impacto económico: en los motores eléctricos, --para subir las ventanillas del coche--, en los generadores que transforman energía térmica o hidráulica en la corriente eléctrica, en las oficinas y hasta en las neveras de numerosas viviendas.

Durante el siglo XX, la eficiencia de los imanes permanentes (es decir, que cantidad de imán se necesita para una aplicación determinada) ha aumentado de forma espectacular, especialmente, tras el descubrimiento de aleaciones de hierro y tierras raras, como neodimio o samario. Estos elementos son, sin embargo, muy escasos y costosos y su producción y comercio está dominado por China. De ahí, el intento de investigadores europeos por encontrar nuevos materiales adecuados para fabricar imanes permanentes que prescindan de estas tierras raras.

Los materiales desarrollados en el presente estudio están formados por la unión de dos tipos de moléculas formadas por átomos de manganeso y cromo, así como por otras moléculas orgánicas. Cada una de estas moléculas se ha diseñado en el laboratorio con propiedades similares a las que el hierro y las tierras raras aportan a los imanes actuales.

Uno de los descubrimientos más importantes y, en cierto modo, sorprendente, es que, por separado, ninguna de ellas se comporta como un imán. Sin embargo, su integración en un material híbrido da lugar a este comportamiento, si bien a temperaturas todavía muy bajas (del orden de -270 ºC). Este hallazgo abre la puerta al “diseño” racional de una nueva familia de imanes permanentes mediante métodos químicos, relativamente sencillos, y usando materiales más baratos y accesibles que los imanes actuales. El reto es conseguir, usando estrategias parecidas, materiales que mantengan su condición de imán hasta temperatura ambiente.

Ref:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/chem.201304907/full

Insertion of a Single-Molecule Magnet inside a Ferromagnetic Lattice Based on a 3D Bimetallic Oxalate Network: Towards Molecular Analogues of Permanent Magnets, Miguel Clemente-León,* Eugenio Coronado,* Carlos J. Gómez-García, Maurici López-Jordà, Agustín Camón, Ana Repollés, Fernando Luis*, Chemistry A: Eur. Journal, Volume 20, Issue 6, page 1466, February 3 (2014).

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Universidad de Zaragoza

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