Cada motor que usamos precisa de um ímã. A pesquisadora da Universidade de Manitoba, Rachel Nickel, está estudando como a ferrugem pode tornar esses ímãs mais baratos e fáceis de produzir.

Seu artigo mais recente, publicado na revista Nano Letters , explora um tipo único de nanopartícula de óxido de ferro. Este material possui características magnéticas e elétricas especiais que podem torná-lo útil. Tem até potencial como ímã permanente, que usamos em motores de automóveis e aviões.

O que o diferencia de outros ímãs é que ele é feito de dois dos elementos mais comuns encontrados na Terra:ferro e oxigênio. No momento, usamos ímãs feitos de alguns dos elementos mais raros do planeta.

“A capacidade de produzir ímãs sem elementos de terras raras é incrivelmente emocionante”, diz Nickel. “Quase tudo que usamos que tem motor onde precisamos iniciar um movimento depende de um ímã permanente”.

Os pesquisadores só começaram a compreender esse tipo único de ferrugem, chamado óxido de ferro épsilon, nos últimos 20 anos.

“Agora, o que há de especial no óxido de ferro épsilon é que ele só existe em nanoescala”, diz Nickel. "É basicamente um pó sofisticado. Mas é um pó sofisticado com um potencial incrível."

Para utilizá-lo na tecnologia cotidiana, pesquisadores como o Níquel precisam entender sua estrutura. Para estudar a estrutura do óxido de ferro épsilon em diferentes tamanhos, Nickel e colegas coletaram dados na Advanced Photon Source (APS) em Illinois, graças à parceria da instalação com a Canadian Light Source (CLS) da Universidade de Saskatchewan. À medida que o tamanho das partículas muda, as características magnéticas e elétricas do óxido de ferro épsilon mudam; os pesquisadores começaram a observar um comportamento eletrônico incomum em suas amostras de tamanhos maiores.

Nickel espera continuar a pesquisa sobre essas partículas, buscando algumas das mais estranhas propriedades magnéticas e elétricas.

“Quanto mais pudermos investigar estes sistemas e quanto mais tivermos acesso a instalações para investigar estes sistemas, mais poderemos aprender sobre o mundo que nos rodeia e desenvolvê-lo em tecnologias novas e transformadoras”, diz ela.

Mais informações: Rachel Nickel et al, Nanoscale Size Effects on Push-Pull Fe-O Hybridization through the Multiferroic Transition of Perovskite ϵ-Fe2O3, Nano Letters (2023). DOI:10.1021/acs.nanolett.3c01512
Informações do diário: Nanoletras

Fornecido pela Canadian Light Source