Materiais Avançados

Ímã extraterrestre sem terras raras fabricado na Terra

Ímã extraterrestre sem terras raras fabricado pela primeira vez
O tempo para a formação do ímã sem terras raras foi reduzido de centenas de milhões de anos, nos meteoritos naturais, para menos de 300 horas no processo industrial. [Imagem: NASA/ESA/M.A. Garlick/Universidades de Warwick e Cambridge]

Meteoritos magnéticos

Engenheiros japoneses conseguiram pela primeira vez usar uma tecnologia industrial simples para fabricar um ímã de ferro-níquel (FeNi) completamente livre de elementos de terras raras.

Esses ímãs haviam sido identificados em pequenas quantidades em meteoritos que caíram na Terra, mas ninguém havia conseguido sintetizá-los de forma prática até agora.

Em vez de esperar por milhões de anos para que processos cósmicos ainda desconhecidos fizessem seu trabalho - e a mineração espacial comece a funcionar -, Akihiro Makino, da Universidade de Tohoku, desenvolveu uma técnica que produz essa "fase magnética dura" em no máximo dez dias.

Ímã sem terras raras

Atualmente, os ímãs de alta qualidade - ou superímãs - utilizados em aplicações nobres, como discos rígidos, gerados eólicos, equipamentos médicos etc, são fabricados a partir de elementos de terras raras, principalmente o neodímio (Nd), samário (Sm) e disprósio (Dy).

A busca por alternativas tem sido intensa porque, além de caros, esses materiais têm tido problemas de fornecimento, com a quase totalidade da produção mundial concentrada nas mãos da China.

Desde a década de 1960, pequenas quantidades de ímãs de FeNi têm sido identificados em meteoritos, em um estado de equilíbrio extremo, que se acredita ser obtido graças a um período de resfriamento extremamente lento, estimado em milhões de anos.

Máquina do tempo

Makino conseguiu produzir o ímã utilizando uma elevada difusividade atômica em baixas temperaturas, com o ímã se cristalizando a partir do estado amorfo.

Segundo ele, o efeito é como viajar em uma máquina do tempo, com a escala de tempo para a formação do ímã sendo reduzida de centenas de milhões de anos, nos meteoritos naturais, para menos de 300 horas no processo industrial.

"Estes resultados podem resolver as questões de exaustão mineral no desenvolvimento da próxima geração de materiais magnéticos duros porque as ligas são livres de elementos de terras raras e a técnica é adequada para a produção em massa," conclui a equipe.

Bibliografia:

Artificially produced rare-earth free cosmic magnet
Akihiro Makino, Parmanand Sharma, Kazuhisa Sato, Akira Takeuchi, Yan Zhang, Kana Takenaka
Nature Scientific Reports
Vol.: 5, Article number: 16627
DOI: 10.1038/srep16627




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