p Cientistas da Universidade de Massachusetts Amherst relatam que, pela primeira vez, eles desenvolveram um método muito mais simples de preparar materiais magnéticos ordenados do que nunca, por meio do acoplamento de propriedades magnéticas à formação de nanoestruturas em baixas temperaturas. p O processo inovador permite que eles criem materiais ferromagnéticos à temperatura ambiente que são estáveis ​​por longos períodos de forma mais eficaz e com menos etapas do que os métodos existentes mais complicados. A abordagem é delineada pelo cientista de polímero da UMass Amherst Gregory Tew e colegas na edição de 27 de setembro de Nature Communications .

p Tew explica que a melhoria da assinatura de seu grupo é um método de uma etapa para gerar materiais magnéticos ordenados com base em nanoestruturas de cobalto, codificando um copolímero em bloco com a informação química apropriada para se auto-organizar em domínios nanoscópicos. Os copolímeros em bloco são constituídos por duas ou mais subunidades de polímero único ligadas por ligações químicas covalentes.

p O novo processo fornece propriedades magnéticas aos materiais mediante aquecimento da amostra uma vez a uma temperatura relativamente baixa, cerca de 390 graus (200 graus Celsius), que os transforma em temperatura ambiente, materiais totalmente magnéticos. A maioria dos processos anteriores exigia temperaturas muito mais altas ou mais etapas de processo para atingir o mesmo resultado, o que aumenta os custos, Tew diz.

p Ele adiciona, "As pequenas partículas de cobalto não devem ser magnéticas à temperatura ambiente porque são muito pequenas. No entanto, a nanoestrutura do copolímero em bloco os confina localmente, o que aparentemente induz interações magnéticas mais fortes entre as partículas, produzindo materiais ferromagnéticos em temperatura ambiente que têm muitas aplicações práticas. "

p "Até agora, não foi possível produzir encomendados, materiais magnéticos por meio de copolímeros em bloco em um processo simples, “Diz Tew.“ Os métodos atuais requerem várias etapas apenas para gerar os materiais magnéticos solicitados. Eles também têm eficácia limitada porque podem não reter a fidelidade do copolímero em bloco ordenado, eles não podem confinar os materiais magnéticos a um domínio do copolímero em bloco, ou simplesmente não produzem materiais fortemente magnéticos. Nosso processo responde a todas essas limitações. "

p Materiais magnéticos são usados ​​em tudo, desde dispositivos de armazenamento de memória em nossos telefones e computadores até faixas de dados em cartões de débito e crédito. Tew e seus colegas descobriram uma maneira de construir copolímeros em bloco com as informações químicas necessárias para se auto-organizar em estruturas nanoscópicas com um milionésimo de milímetro de espessura, ou cerca de 50, 000 vezes mais fino que o cabelo humano médio.

p Estudos anteriores demonstraram que os copolímeros em bloco podem ser organizados em áreas relativamente grandes. O que torna os resultados do grupo de pesquisa UMass Amherst tão intrigantes, Tew diz, é o possível acoplamento de organização de longo alcance com propriedades magnéticas aprimoradas. Isso pode se traduzir em um desenvolvimento de baixo custo de novas mídias de memória, dispositivos magneto-resistivos gigantes e dispositivos spintrônicos futuristas que podem incluir computadores "instantâneos" ou computadores que requerem muito menos energia, ele aponta.

p Ele adiciona, "Embora ainda haja trabalho a ser feito antes que novos aplicativos de armazenamento de dados sejam habilitados, por exemplo, tornando os ímãs mais duros, nosso processo é altamente ajustável e, portanto, corrigível para incorporar diferentes tipos de precursores de metal. Este resultado deve ser interessante para todos os cientistas em nanotecnologia porque mostra conclusivamente que o nano-confinamento conduz a propriedades completamente novas, neste caso, materiais magnéticos à temperatura ambiente. "

p “Nosso trabalho destaca a importância de aprender a controlar a nanoestrutura de um material. Mostramos que a nanoestrutura está diretamente relacionada a um resultado prático e importante, isso é, a capacidade de gerar ímãs em temperatura ambiente. "

p “Nosso trabalho destaca a importância de aprender a controlar a nanoestrutura de um material. Mostramos que a nanoestrutura está diretamente relacionada a um resultado prático e importante. isso é, a capacidade de gerar ímãs em temperatura ambiente. "Como parte deste estudo, a equipe UMass Amherst também demonstrou que o uso de um copolímero em bloco ou material nanoscópico resulta em um material magnético à temperatura ambiente. Por contraste, usando um homopolímero, ou material não estruturado, leva apenas a materiais não magnéticos ou parcialmente magnéticos muito menos úteis.