Diseñan nuevos imanes moleculares

Los imanes son componentes clave en los dispositivos de procesamiento y almacenamiento de datos, así como en múltiples objetos de uso cotidiano.

Por ejemplo, se utilizan en los motores eléctricos de alimentación de la mayoría de los electrodomésticos, y son fundamentales en diversas energías renovables.

Esa amplia utilización ha traído consigo un gran aumento de la demanda de nuevos materiales magnéticos.

En 2019, el valor del mercado global de los materiales magnéticos inorgánicos ascendía a un total de 19,5 billones de dolares, y se prevé que para el 2025 llegue hasta los 27,5 billones.

Sin embargo, la mayoría de los imanes inorgánicos convencionales presentan algunos inconvenientes, como un alto consumo energético durante su fabricación (por ejemplo, en SmCo y AlNiCo) y acceso limitado a sus componentes esenciales (por ejemplo, imanes basados en lantánidos, NdFeB y SmCo).

En ese sentido, en las tres últimas décadas se han desarrollado diferentes aspectos para superar dichas limitaciones y conseguir nuevos imanes.

Uno de ellos se basa en el montaje racional de moléculas orgánicas baratas e iones metálicos que se encuentran en abundancia, pero hasta el momento no se han conseguido más que unos pocos imanes que funcionan a temperatura ambiente, y la mayoría tampoco sirven para almacenar datos.

Afrontando los citados límites, un grupo de investigación del CNRS-Centre National de la Recherche Scientifique y de la Universidad de Burdeos, junto con la Universidad del País Vasco (España), ha diseñado nuevos imanes moleculares que funcionan hasta los 242 °C.

Gracias a la gran coercitividad que muestran estos imanes a temperatura ambiente, podrían emplearse para el almacenamiento de información; además, como son más ligeros que los imanes tradicionales, podrían superponerse en aplicaciones en las que el exceso de peso resulta problemático (en teléfonos, satélites, etc.).

La investigadora postdoctoral del Gobierno Vasco Itziar Oyarzabal Epelde, una de las participantes en esta investigación, afirma que “además de tener propiedades excepcionales, el proceso de síntesis de los imanes es relativamente sencillo: hemos tomado materiales metal-orgánicos conocidos y les hemos inyectado electrones químicamente; así, se forman radicales con los que se consiguen interacciones magnéticas más fuertes.

La estrategia sintética utilizada puede emplearse con muchos materiales, por lo que se abren muchísimas oportunidades para preparar una nueva generación de imanes ligeros de alta temperatura”.

En ese sentido, “aunque estos nuevos imanes tienen propiedades similares a los que se emplean actualmente, queda un gran camino por recorrer hasta poder encontrarlos en los electrodomésticos y dispositivos electrónicos habituales.

No obstante, estos imanes muestran el camino que se podría seguir para generar los materiales definitivos, y ponen de manifiesto la importancia de seguir investigando en este campo”, añade la investigadora de la Universidad del País Vasco.

Fuente: Noticias de la Ciencia