Megszületett az első műanyag mágnes

A világ első szobahőmérsékleten működő műanyag mágnese átment a mágnesesség kezdeti, alapvető tesztjein. Alkotói a brit Durhami Egyetemen sikeresen szedtek fel vele vasreszeléket egy laboratóriumi asztalról.

2001-ben a Nebraska-Lincoln Egyetem kémikusai azt állították, hogy megalkották a világ első műanyag mágnesét, az azonban csak 10 Kelvin alatt működött. Más kutatók is készítettek műanyag mágneseket, de azok többnyire csak nagyon alacsony hőfokokon fejtették ki hatásukat, szobahőmérsékleten alkalmatlanokká váltak a használatra, és ezáltal a kereskedelembe való bekerülésre is. Ezért mondhatják maguknak a durhamiek az első használható műanyag mágnest, melynek egyik legvalószínűbb alkalmazása a merevlemezek mágneses bevonata lesz, ami a nagy kapacitású meghajtók új generációját hozza majd el. Ezenkívül a hírekben már arról is beszámoltak, hogy a memóriaipar is egyfajta messiásként tekint az új anyagra.

Jerry Torrance anyagtudós - a világ legnagyobb elektrotechnikai óriásai, többek között az IBM szaktanácsadója - "jelentős tudományos áttörésként" értékelte a britek produktumát, azonban sietve hozzá is tette, hogy a gyakorlati alkalmazásokra még valószínűleg jó ideig várnunk kell. Az új polimert Naveed Zaidi és kollégái fejlesztették ki az egyetem szerves elektroaktív anyagokkal foglalkozó részlegénél. Az anyag két összetevőből áll, emeraldin alapú polianilinből (PANi) és tetraciano-kinodimetánból (TCNQ). A PANi-t azért választották, mert az egy fémszerű vezető, ami megbizhatóan működik a levegőn, míg a TCNQ-ra a töltéssel rendelkező részecskék, az úgynevezett szabad gyökök kialakítására való hajlama miatt esett a választás.

A hagyományos mágnesekben a mágneses effektust az elektronok spin tulajdonsága adja, a polimer esetében a kutatók e mechanizmus utánzását a szabad gyökök elrendezésétől remélik. Az első kísérletekben még igen kevés mágnesességet tudott felmutatni az új anyag, és három hónap után is olyan szintre jutottak el vele a tudósok, hogy már-már kezdték feladni a próbálkozásokat, hogy mágnesességet indukáljanak az anyagban. Éppen egy utolsó alkalommal akartak még próbálkozni vele mielőtt áttérnek egy másik elvre, amikor kiderült, hogy az anyagnak bizony szüksége volt erre a három hónapra ahhoz, hogy rendes mágneses tulajdonságokat vegyen fel. Rájöttek ugyanis, hogy az eredeti anyag kontamináció révén került ebbe az állapotba, vagyis teljesen véletlenül, szennyeződés folytán. A röntgenanalízis kimutatta, hogy az eltelt idő alatt átrendeződtek a polimer láncai, amely feltételezhetően a jobb mágneses tulajdonságokhoz vezetett.

Bár a polimer mágnesessége a hagyományos fém mágnesekhez képest gyenge, a kutatók biztosak abban, hogy képesek lesznek az erősség fokozására. "A reakció még nem 100%-os eloszlású a polimerben, és így az anyag egyes területein mérve különböző a mágneses erőhatás. Amint ezt az eloszlást tovább tudjuk javítani, úgy nő majd az anyag mágneses ereje is" - mondta el Zaidi. A tesztek azt mutatják, hogy a két anyag arányának a változtatásával növelhető az anyag hatékonysága. "Ez csupán a kezdet. Ebből a kezdeti polimerből sokkal jobb rendszerek szintetizálhatóak a jövőben" - tette hozzá Zaidi.

A merevlemezeken kívül a kutatók szerint alkotásuk a gyógyászatban is fontos szerephez juthat, például a fogorvosi rendelőkben, vagy a halláskárosultak esetében a cochlearis beültetésekben használt jelátalakítókban, ugyanis a a szerves-műanyag mágneseket sokkal nagyobb eséllyel fogadja be a szervezet, mint a fémeket.