Investigadores de la Universidad de Texas en Arlington han hecho un descubrimiento que podría revolucionar la fabricación de imanes a partir de partículas diminutas de óxido de hierro común. Este hallazgo no solo promete mejorar el rendimiento de diversas tecnologías cotidianas, sino que también podría reducir la dependencia de metales raros, materiales que suelen ser más costosos, menos sostenibles y difíciles de obtener.
Según J. Ping Liu, profesor distinguido de física en UTA y líder del equipo de investigación, «de acuerdo con el principio fundamental en la física de la materia condensada, la fuerza de un imán se basa en una propiedad física llamada anisotropía». Tradicionalmente, se ha creído que una alta anisotropía solo puede generarse a partir de materiales que contienen elementos pesados, como los metales raros. Sin embargo, este nuevo descubrimiento abre la puerta a la creación de imanes más potentes sin la necesidad de estos elementos costosos.
Un avance significativo en la investigación de materiales magnéticos
El equipo de investigación se sorprendió al descubrir una nueva forma de anisotropía en nanopartículas de óxido de hierro, sometidas a presiones extremas. Utilizando un dispositivo conocido como célula de yunque de diamante, aplicaron presiones de hasta 18.8 gigapascales, lo que equivale a aproximadamente 180,000 veces la presión atmosférica de la Tierra. Esta intensa fuerza reorganizó las partículas en cadenas diminutas, aumentando así su fuerza magnética.
Los metales raros, aunque no son realmente escasos, están ampliamente dispersos en la corteza terrestre, lo que hace que su extracción sea complicada y medioambientalmente costosa. La minería de estos elementos a menudo requiere múltiples rondas de trituración, separación química y refinamiento.
Los imanes son fundamentales en muchas tecnologías cotidianas, desde teléfonos inteligentes y computadoras portátiles hasta turbinas eólicas y vehículos eléctricos. A medida que la demanda por dispositivos más pequeños, ligeros y potentes crece, los fabricantes enfrentan desafíos crecientes para obtener los materiales necesarios para su producción.
El Dr. Liu expresó su esperanza de que un estudio más profundo conduzca a una comprensión más fundamental de este nuevo tipo de anisotropía magnética. «Eso podría dar lugar a imanes más baratos y potentes para una variedad de tecnologías futuras, incluyendo discos duros mejorados, motores eléctricos más eficientes y nuevas aplicaciones de los imanes en medicina y ciencia», concluyó.
Más información: Jeotikanta Mohapatra et al, Superstructure magnetic anisotropy in Fe3O4 nanoparticle chains, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-60888-x
