Οι «κοσμικοί μαγνήτες» που σχηματίζονται για εκατομμύρια χρόνια δημιουργήθηκαν σε δευτερόλεπτα

Μια διεθνής ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο του Cambridge, την Αυστριακή Ακαδημία Επιστημών και

Αναπτύχθηκε το Πανεπιστήμιο της Μοντάνα στο Leobenμια μέθοδος για την ταχεία παραγωγή πολύ αποτελεσματικών μαγνητών που σχηματίζονται μέσα σε μετεωρίτες. Τα νέα υλικά θα βρουν χρήση σε ανεμογεννήτριες και ηλεκτρικά οχήματα και θα ανταγωνιστούν στοιχεία σπάνιων γαιών, κύριος προμηθευτής των οποίων είναι η Κίνα.

Τετραταενίτης, ένα κράμα σιδήρου και νικελίου με ειδικόΗ τακτική ατομική δομή, είναι μια από τις πιο υποσχόμενες εναλλακτικές λύσεις για τους μαγνήτες σπάνιων γαιών, εξηγούν οι επιστήμονες. Υπό φυσικές συνθήκες, σχηματίζεται για εκατομμύρια χρόνια καθώς ο μετεωρίτης ψύχεται αργά. Αυτή η διαδικασία οδηγεί στο σχηματισμό μιας συγκεκριμένης κρυσταλλικής δομής που παρέχει μαγνητικές ιδιότητες.

Πίσω στη δεκαετία του 1960, οι επιστήμονες συνέθεσαν για πρώτη φοράαυτό το υλικό. Για να το δημιουργήσουν, βομβάρδισαν ένα κράμα σιδήρου και νικελίου με νετρόνια για να δημιουργήσουν την επιθυμητή δομή. Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι δεν είναι κατάλληλη για μαζική παραγωγή.

Σε μια νέα εργασία, οι ερευνητές βρήκαν μια εναλλακτική,που δεν απαιτεί ψύξη για εκατομμύρια χρόνια ή ακτινοβολία νετρονίων. Οι επιστήμονες μελέτησαν τις μηχανικές ιδιότητες των κραμάτων σιδήρου και νικελίου που περιέχουν μικρές ποσότητες φωσφόρου, στοιχείο που υπάρχει και στους μετεωρίτες. 

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ο φώσφορος,που υπάρχει στους μετεωρίτες, επιταχύνει την κίνηση των ατόμων σιδήρου και νικελίου. Λόγω αυτού, η κρυσταλλική δομή σχηματίζεται 11-15 τάξεις μεγέθους γρηγορότερα. Αυτό σημαίνει ότι σε μια συμβατική διαδικασία χύτευσης, μπορεί να δημιουργηθεί σε λίγα δευτερόλεπτα.

Ζήτηση για μαγνήτες υψηλής απόδοσηςέχει αναπτυχθεί σημαντικά με την ανάπτυξη τεχνολογιών μηδενικού άνθρακα: ηλεκτρικές μεταφορές και πράσινη ενέργεια. Αν και οι μαγνήτες για σπάνιες γαίες είναι πράγματι διαδεδομένοι στη γη, η παραγωγή τους είναι εξαιρετικά επιζήμια για το περιβάλλον και η Κίνα είναι επί του παρόντος ο κύριος προμηθευτής.

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η νέα μέθοδος θα βοηθήσει να αποφευχθεί η εξάρτηση από το μονοπώλιο ενός προμηθευτή και ταυτόχρονα να αποφευχθεί σημαντική ζημιά στο περιβάλλον.

Διαβάστε περισσότερα:

Το σήμα Starlink παραβιάστηκε για να χρησιμοποιηθεί ως εναλλακτική λύση στο GPS

Το «Χαμπλ» κοίταξε στην «κλειδαρότρυπα» του σύμπαντος

Η NASA αποκάλυψε την προέλευση της Haumea - του πιο μυστηριώδους πλανήτη στο ηλιακό σύστημα

Εξώφυλλο: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0, CC BY-SA 3.0, μέσω Wikimedia Commons