Científicos y también ingenieros de la Universidad de Minnesota han transformado eléctricamente sulfuro de hierro, un material rebosante conocido como pirita o bien «oro de los tontos» -por su similar con este, aunque su valor es mucho menor- en un material imantado. Se trata de la primera vez que se convierte un factor no imantado en otro que sí lo es, lo que podría ser un nuevo paso para edificar nuevos componentes que mejoren, por servirnos de un ejemplo, la memoria de los ordenadores con un gasto energético más eficaz. Los resultados se publican en la gaceta «Science Advances».

«La mayoría de las personas con conocimientos en magnetismo seguramente afirmarán que es imposible convertir eléctricamente un material no imantado en uno imantado. No obstante, cuando miramos un tanto más allí, vimos una senda potencial y lo hicimos realidad», asevera Chris Leighton, estudioso primordial del estudio y maestro de la Universidad de McKnight en el Departamento de Ingeniería Química y Ciencia de Materiales de la Universidad de Minnesota.

Mezlcando 2 enfoques
Leighton y sus colegas, incluidos Eray Aydil, de la Universidad de la ciudad de Nueva York, y Laura Gagliardi, química en la Universidad de Minnesota, han estado estudiando el sulfuro de hierro a lo largo de más de una década para su posible empleo en células solares. El azufre particularmente es un subproducto muy rebosante y de bajo costo de la producción de petróleo. Mas, por el momento, todavía no han dado con la clave.

«Realmente volvimos al material de sulfuro de hierro para intentar descubrir los obstáculos esenciales para las células solares asequibles y no tóxicas -asevera Leighton-. Mientras, mi conjunto asimismo trabajaba en el campo emergente de la magnetoiónica, donde tratamos de emplear voltajes eléctricos para supervisar las propiedades imantadas de los materiales para aplicaciones potenciales en dispositivos de almacenaje de datos imantados. En algún instante nos percatamos de que deberíamos conjuntar estas 2 direcciones de investigación. Y valió la pena».

Leighton explica que su objetivo era manipular las propiedades imantadas de los materiales con un voltaje solo, con poquísima corriente eléctrica, lo que es esencial para lograr que los dispositivos imantados sean energéticamente más eficaces. El progreso hasta la data había incluido activar y desactivar el ferromagnetismo en otros géneros de materiales imantados. No obstante, el sulfuro de hierro ofrecía la posibilidad de inducir ferromagnetismo potencialmente eléctrico en un material absolutamente no imantado.

Activación de electrolitos
En el estudio, los estudiosos usaron una técnica llamada activación de electrolitos. Tomaron el material de sulfuro de hierro no imantado y lo pusieron en un dispositivo en contacto con una solución iónica o bien electrolito. Entonces aplicaron solo 1 voltio (menos voltaje que una batería familiar), movieron moléculas cargadas de forma positiva a la interfaz entre el electrolito y el sulfuro de hierro, y también indujeron el magnetismo. Es esencial resaltar que pudieron apagar el voltaje y devolver el material a su estado no imantado, lo que quiere decir que pueden activar y desactivar el magnetismo de forma reversible.

«Nos sorprendió bastante que funcionara», afirma Leighton. «Al aplicar el voltaje, fundamentalmente vertimos electrones en el material. Resulta que si consigues concentraciones suficientemente altas de electrones, el material desea volverse ferromagnético de manera espontánea. Esto tiene mucho potencial, pues pensamos que podemos hacerlo con otros materiales».

Leighton asevera que el próximo paso es seguir la investigación para contestar el proceso a temperaturas más altas, lo que los datos preliminares del equipo sugieren que efectivamente habría de ser posible. Asimismo aguardan probar el proceso con otros materiales y probar potencial para dispositivos reales.

Fuente: ABC.es

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